Merge branch 'master' of master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/davem/net-2.6
[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,
228          * following RFC2414. Senders, not following this RFC,
229          * will be satisfied with 2.
230          */
231         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
232                 int init_cwnd = 4;
233                 if (mss > 1460 * 3)
234                         init_cwnd = 2;
235                 else if (mss > 1460)
236                         init_cwnd = 3;
237                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
238                  * rather than the default from above
239                  */
240                 if (init_rcv_wnd &&
241                     (*rcv_wnd > init_rcv_wnd * mss))
242                         *rcv_wnd = init_rcv_wnd * mss;
243                 else if (*rcv_wnd > init_cwnd * mss)
244                         *rcv_wnd = init_cwnd * mss;
245         }
246
247         /* Set the clamp no higher than max representable value */
248         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
249 }
250 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
251
252 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
253  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
254  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
255  * frame.
256  */
257 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
258 {
259         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
260         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
261         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
262
263         /* Never shrink the offered window */
264         if (new_win < cur_win) {
265                 /* Danger Will Robinson!
266                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
267                  * we will not be able to advertise a zero
268                  * window in time.  --DaveM
269                  *
270                  * Relax Will Robinson.
271                  */
272                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
273         }
274         tp->rcv_wnd = new_win;
275         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
276
277         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
278          * scaled window.
279          */
280         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
281                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
282         else
283                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
284
285         /* RFC1323 scaling applied */
286         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
287
288         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
289         if (new_win == 0)
290                 tp->pred_flags = 0;
291
292         return new_win;
293 }
294
295 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
296 static inline void TCP_ECN_send_synack(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
297 {
298         TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPHDR_CWR;
299         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
300                 TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPHDR_ECE;
301 }
302
303 /* Packet ECN state for a SYN.  */
304 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
305 {
306         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
307
308         tp->ecn_flags = 0;
309         if (sysctl_tcp_ecn == 1) {
310                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
311                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
312         }
313 }
314
315 static __inline__ void
316 TCP_ECN_make_synack(struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
317 {
318         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
319                 th->ece = 1;
320 }
321
322 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
323  * be sent.
324  */
325 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
326                                 int tcp_header_len)
327 {
328         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
329
330         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
331                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
332                 if (skb->len != tcp_header_len &&
333                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
334                         INET_ECN_xmit(sk);
335                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
336                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
337                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
338                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
339                         }
340                 } else {
341                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
342                         INET_ECN_dontxmit(sk);
343                 }
344                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
345                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
346         }
347 }
348
349 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
350  * auto increment end seqno.
351  */
352 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
353 {
354         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
355         skb->csum = 0;
356
357         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags;
358         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
359
360         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
361         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
362         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
363
364         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
365         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
366                 seq++;
367         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
368 }
369
370 static inline int tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
371 {
372         return tp->snd_una != tp->snd_up;
373 }
374
375 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
376 #define OPTION_TS               (1 << 1)
377 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
378 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
379 #define OPTION_COOKIE_EXTENSION (1 << 4)
380
381 struct tcp_out_options {
382         u8 options;             /* bit field of OPTION_* */
383         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
384         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
385         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
386         u16 mss;                /* 0 to disable */
387         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
388         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
389 };
390
391 /* The sysctl int routines are generic, so check consistency here.
392  */
393 static u8 tcp_cookie_size_check(u8 desired)
394 {
395         if (desired > 0) {
396                 /* previously specified */
397                 return desired;
398         }
399         if (sysctl_tcp_cookie_size <= 0) {
400                 /* no default specified */
401                 return 0;
402         }
403         if (sysctl_tcp_cookie_size <= TCP_COOKIE_MIN) {
404                 /* value too small, specify minimum */
405                 return TCP_COOKIE_MIN;
406         }
407         if (sysctl_tcp_cookie_size >= TCP_COOKIE_MAX) {
408                 /* value too large, specify maximum */
409                 return TCP_COOKIE_MAX;
410         }
411         if (0x1 & sysctl_tcp_cookie_size) {
412                 /* 8-bit multiple, illegal, fix it */
413                 return (u8)(sysctl_tcp_cookie_size + 0x1);
414         }
415         return (u8)sysctl_tcp_cookie_size;
416 }
417
418 /* Write previously computed TCP options to the packet.
419  *
420  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
421  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
422  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
423  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
424  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
425  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
426  * particular reason why the ordering would need to be changed).
427  *
428  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
429  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
430  */
431 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
432                               struct tcp_out_options *opts)
433 {
434         u8 options = opts->options;     /* mungable copy */
435
436         /* Having both authentication and cookies for security is redundant,
437          * and there's certainly not enough room.  Instead, the cookie-less
438          * extension variant is proposed.
439          *
440          * Consider the pessimal case with authentication.  The options
441          * could look like:
442          *   COOKIE|MD5(20) + MSS(4) + SACK|TS(12) + WSCALE(4) == 40
443          */
444         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
445                 if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
446                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_COOKIE << 24) |
447                                        (TCPOLEN_COOKIE_BASE << 16) |
448                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
449                                        TCPOLEN_MD5SIG);
450                 } else {
451                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
452                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
453                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
454                                        TCPOLEN_MD5SIG);
455                 }
456                 options &= ~OPTION_COOKIE_EXTENSION;
457                 /* overload cookie hash location */
458                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
459                 ptr += 4;
460         }
461
462         if (unlikely(opts->mss)) {
463                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
464                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
465                                opts->mss);
466         }
467
468         if (likely(OPTION_TS & options)) {
469                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
470                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
471                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
472                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
473                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
474                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
475                 } else {
476                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
477                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
478                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
479                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
480                 }
481                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
482                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
483         }
484
485         /* Specification requires after timestamp, so do it now.
486          *
487          * Consider the pessimal case without authentication.  The options
488          * could look like:
489          *   MSS(4) + SACK|TS(12) + COOKIE(20) + WSCALE(4) == 40
490          */
491         if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
492                 __u8 *cookie_copy = opts->hash_location;
493                 u8 cookie_size = opts->hash_size;
494
495                 /* 8-bit multiple handled in tcp_cookie_size_check() above,
496                  * and elsewhere.
497                  */
498                 if (0x2 & cookie_size) {
499                         __u8 *p = (__u8 *)ptr;
500
501                         /* 16-bit multiple */
502                         *p++ = TCPOPT_COOKIE;
503                         *p++ = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
504                         *p++ = *cookie_copy++;
505                         *p++ = *cookie_copy++;
506                         ptr++;
507                         cookie_size -= 2;
508                 } else {
509                         /* 32-bit multiple */
510                         *ptr++ = htonl(((TCPOPT_NOP << 24) |
511                                         (TCPOPT_NOP << 16) |
512                                         (TCPOPT_COOKIE << 8) |
513                                         TCPOLEN_COOKIE_BASE) +
514                                        cookie_size);
515                 }
516
517                 if (cookie_size > 0) {
518                         memcpy(ptr, cookie_copy, cookie_size);
519                         ptr += (cookie_size / 4);
520                 }
521         }
522
523         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
524                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
525                                (TCPOPT_NOP << 16) |
526                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
527                                TCPOLEN_SACK_PERM);
528         }
529
530         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
531                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
532                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
533                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
534                                opts->ws);
535         }
536
537         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
538                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
539                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
540                 int this_sack;
541
542                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
543                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
544                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
545                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
546                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
547
548                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
549                      ++this_sack) {
550                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
551                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
552                 }
553
554                 tp->rx_opt.dsack = 0;
555         }
556 }
557
558 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
559  * network wire format yet.
560  */
561 static unsigned tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
562                                 struct tcp_out_options *opts,
563                                 struct tcp_md5sig_key **md5) {
564         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
565         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
566         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
567         u8 cookie_size = (!tp->rx_opt.cookie_out_never && cvp != NULL) ?
568                          tcp_cookie_size_check(cvp->cookie_desired) :
569                          0;
570
571 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
572         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
573         if (*md5) {
574                 opts->options |= OPTION_MD5;
575                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
576         }
577 #else
578         *md5 = NULL;
579 #endif
580
581         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
582          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
583          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
584          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
585          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
586          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
587          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
588          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
589          * going out.  */
590         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
591         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
592
593         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
594                 opts->options |= OPTION_TS;
595                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
596                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
597                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
598         }
599         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
600                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
601                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
602                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
603         }
604         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
605                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
606                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
607                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
608         }
609
610         /* Note that timestamps are required by the specification.
611          *
612          * Odd numbers of bytes are prohibited by the specification, ensuring
613          * that the cookie is 16-bit aligned, and the resulting cookie pair is
614          * 32-bit aligned.
615          */
616         if (*md5 == NULL &&
617             (OPTION_TS & opts->options) &&
618             cookie_size > 0) {
619                 int need = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
620
621                 if (0x2 & need) {
622                         /* 32-bit multiple */
623                         need += 2; /* NOPs */
624
625                         if (need > remaining) {
626                                 /* try shrinking cookie to fit */
627                                 cookie_size -= 2;
628                                 need -= 4;
629                         }
630                 }
631                 while (need > remaining && TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
632                         cookie_size -= 4;
633                         need -= 4;
634                 }
635                 if (TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
636                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
637                         opts->hash_location = (__u8 *)&cvp->cookie_pair[0];
638                         opts->hash_size = cookie_size;
639
640                         /* Remember for future incarnations. */
641                         cvp->cookie_desired = cookie_size;
642
643                         if (cvp->cookie_desired != cvp->cookie_pair_size) {
644                                 /* Currently use random bytes as a nonce,
645                                  * assuming these are completely unpredictable
646                                  * by hostile users of the same system.
647                                  */
648                                 get_random_bytes(&cvp->cookie_pair[0],
649                                                  cookie_size);
650                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_size;
651                         }
652
653                         remaining -= need;
654                 }
655         }
656         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
657 }
658
659 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
660 static unsigned tcp_synack_options(struct sock *sk,
661                                    struct request_sock *req,
662                                    unsigned mss, struct sk_buff *skb,
663                                    struct tcp_out_options *opts,
664                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
665                                    struct tcp_extend_values *xvp)
666 {
667         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
668         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
669         u8 cookie_plus = (xvp != NULL && !xvp->cookie_out_never) ?
670                          xvp->cookie_plus :
671                          0;
672
673 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
674         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
675         if (*md5) {
676                 opts->options |= OPTION_MD5;
677                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
678
679                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
680                  * options. There was discussion about disabling SACK
681                  * rather than TS in order to fit in better with old,
682                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
683                  */
684                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
685         }
686 #else
687         *md5 = NULL;
688 #endif
689
690         /* We always send an MSS option. */
691         opts->mss = mss;
692         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
693
694         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
695                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
696                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
697                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
698         }
699         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
700                 opts->options |= OPTION_TS;
701                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
702                 opts->tsecr = req->ts_recent;
703                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
704         }
705         if (likely(ireq->sack_ok)) {
706                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
707                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
708                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
709         }
710
711         /* Similar rationale to tcp_syn_options() applies here, too.
712          * If the <SYN> options fit, the same options should fit now!
713          */
714         if (*md5 == NULL &&
715             ireq->tstamp_ok &&
716             cookie_plus > TCPOLEN_COOKIE_BASE) {
717                 int need = cookie_plus; /* has TCPOLEN_COOKIE_BASE */
718
719                 if (0x2 & need) {
720                         /* 32-bit multiple */
721                         need += 2; /* NOPs */
722                 }
723                 if (need <= remaining) {
724                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
725                         opts->hash_size = cookie_plus - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
726                         remaining -= need;
727                 } else {
728                         /* There's no error return, so flag it. */
729                         xvp->cookie_out_never = 1; /* true */
730                         opts->hash_size = 0;
731                 }
732         }
733         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
734 }
735
736 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
737  * final wire format yet.
738  */
739 static unsigned tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
740                                         struct tcp_out_options *opts,
741                                         struct tcp_md5sig_key **md5) {
742         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
743         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
744         unsigned size = 0;
745         unsigned int eff_sacks;
746
747 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
748         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
749         if (unlikely(*md5)) {
750                 opts->options |= OPTION_MD5;
751                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
752         }
753 #else
754         *md5 = NULL;
755 #endif
756
757         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
758                 opts->options |= OPTION_TS;
759                 opts->tsval = tcb ? tcb->when : 0;
760                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
761                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
762         }
763
764         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
765         if (unlikely(eff_sacks)) {
766                 const unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
767                 opts->num_sack_blocks =
768                         min_t(unsigned, eff_sacks,
769                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
770                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
771                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
772                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
773         }
774
775         return size;
776 }
777
778 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
779  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
780  * transmission and possible later retransmissions.
781  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
782  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
783  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
784  * device.
785  *
786  * We are working here with either a clone of the original
787  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
788  */
789 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
790                             gfp_t gfp_mask)
791 {
792         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
793         struct inet_sock *inet;
794         struct tcp_sock *tp;
795         struct tcp_skb_cb *tcb;
796         struct tcp_out_options opts;
797         unsigned tcp_options_size, tcp_header_size;
798         struct tcp_md5sig_key *md5;
799         struct tcphdr *th;
800         int err;
801
802         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
803
804         /* If congestion control is doing timestamping, we must
805          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
806          */
807         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
808                 __net_timestamp(skb);
809
810         if (likely(clone_it)) {
811                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
812                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
813                 else
814                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
815                 if (unlikely(!skb))
816                         return -ENOBUFS;
817         }
818
819         inet = inet_sk(sk);
820         tp = tcp_sk(sk);
821         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
822         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
823
824         if (unlikely(tcb->flags & TCPHDR_SYN))
825                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
826         else
827                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
828                                                            &md5);
829         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
830
831         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
832                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
833
834         skb_push(skb, tcp_header_size);
835         skb_reset_transport_header(skb);
836         skb_set_owner_w(skb, sk);
837
838         /* Build TCP header and checksum it. */
839         th = tcp_hdr(skb);
840         th->source              = inet->inet_sport;
841         th->dest                = inet->inet_dport;
842         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
843         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
844         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
845                                         tcb->flags);
846
847         if (unlikely(tcb->flags & TCPHDR_SYN)) {
848                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
849                  * is never scaled.
850                  */
851                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
852         } else {
853                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
854         }
855         th->check               = 0;
856         th->urg_ptr             = 0;
857
858         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
859         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
860                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
861                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
862                         th->urg = 1;
863                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
864                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
865                         th->urg = 1;
866                 }
867         }
868
869         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
870         if (likely((tcb->flags & TCPHDR_SYN) == 0))
871                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
872
873 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
874         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
875         if (md5) {
876                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
877                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
878                                                md5, sk, NULL, skb);
879         }
880 #endif
881
882         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
883
884         if (likely(tcb->flags & TCPHDR_ACK))
885                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
886
887         if (skb->len != tcp_header_size)
888                 tcp_event_data_sent(tp, skb, sk);
889
890         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
891                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
892                               tcp_skb_pcount(skb));
893
894         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb);
895         if (likely(err <= 0))
896                 return err;
897
898         tcp_enter_cwr(sk, 1);
899
900         return net_xmit_eval(err);
901 }
902
903 /* This routine just queues the buffer for sending.
904  *
905  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
906  * otherwise socket can stall.
907  */
908 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
909 {
910         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
911
912         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
913         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
914         skb_header_release(skb);
915         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
916         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
917         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
918 }
919
920 /* Initialize TSO segments for a packet. */
921 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
922                                  unsigned int mss_now)
923 {
924         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
925             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
926                 /* Avoid the costly divide in the normal
927                  * non-TSO case.
928                  */
929                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
930                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
931                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
932         } else {
933                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
934                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
935                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
936         }
937 }
938
939 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
940  * skb is counted to fackets_out or not.
941  */
942 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
943                                    int decr)
944 {
945         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
946
947         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
948                 return;
949
950         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
951                 tp->fackets_out -= decr;
952 }
953
954 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
955  * tweaks to fix counters
956  */
957 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int decr)
958 {
959         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
960
961         tp->packets_out -= decr;
962
963         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
964                 tp->sacked_out -= decr;
965         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
966                 tp->retrans_out -= decr;
967         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
968                 tp->lost_out -= decr;
969
970         /* Reno case is special. Sigh... */
971         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
972                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
973
974         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
975
976         if (tp->lost_skb_hint &&
977             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
978             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
979                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
980
981         tcp_verify_left_out(tp);
982 }
983
984 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
985  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
986  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
987  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
988  */
989 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
990                  unsigned int mss_now)
991 {
992         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
993         struct sk_buff *buff;
994         int nsize, old_factor;
995         int nlen;
996         u8 flags;
997
998         BUG_ON(len > skb->len);
999
1000         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1001         if (nsize < 0)
1002                 nsize = 0;
1003
1004         if (skb_cloned(skb) &&
1005             skb_is_nonlinear(skb) &&
1006             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1007                 return -ENOMEM;
1008
1009         /* Get a new skb... force flag on. */
1010         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1011         if (buff == NULL)
1012                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1013
1014         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1015         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1016         nlen = skb->len - len - nsize;
1017         buff->truesize += nlen;
1018         skb->truesize -= nlen;
1019
1020         /* Correct the sequence numbers. */
1021         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1022         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1023         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1024
1025         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1026         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1027         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1028         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1029         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1030
1031         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1032                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1033                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1034                                                        skb_put(buff, nsize),
1035                                                        nsize, 0);
1036
1037                 skb_trim(skb, len);
1038
1039                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1040         } else {
1041                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1042                 skb_split(skb, buff, len);
1043         }
1044
1045         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1046
1047         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1048          * skbs, which it never sent before. --ANK
1049          */
1050         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1051         buff->tstamp = skb->tstamp;
1052
1053         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1054
1055         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1056         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1057         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1058
1059         /* If this packet has been sent out already, we must
1060          * adjust the various packet counters.
1061          */
1062         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1063                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1064                         tcp_skb_pcount(buff);
1065
1066                 if (diff)
1067                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1068         }
1069
1070         /* Link BUFF into the send queue. */
1071         skb_header_release(buff);
1072         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1073
1074         return 0;
1075 }
1076
1077 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1078  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1079  * immediately discarded.
1080  */
1081 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1082 {
1083         int i, k, eat;
1084
1085         eat = len;
1086         k = 0;
1087         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1088                 if (skb_shinfo(skb)->frags[i].size <= eat) {
1089                         put_page(skb_shinfo(skb)->frags[i].page);
1090                         eat -= skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
1091                 } else {
1092                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1093                         if (eat) {
1094                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1095                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].size -= eat;
1096                                 eat = 0;
1097                         }
1098                         k++;
1099                 }
1100         }
1101         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1102
1103         skb_reset_tail_pointer(skb);
1104         skb->data_len -= len;
1105         skb->len = skb->data_len;
1106 }
1107
1108 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1109 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1110 {
1111         if (skb_cloned(skb) && pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1112                 return -ENOMEM;
1113
1114         /* If len == headlen, we avoid __skb_pull to preserve alignment. */
1115         if (unlikely(len < skb_headlen(skb)))
1116                 __skb_pull(skb, len);
1117         else
1118                 __pskb_trim_head(skb, len - skb_headlen(skb));
1119
1120         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1121         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1122
1123         skb->truesize        -= len;
1124         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1125         sk_mem_uncharge(sk, len);
1126         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1127
1128         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso
1129          * factor and mss.
1130          */
1131         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1132                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_current_mss(sk));
1133
1134         return 0;
1135 }
1136
1137 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1138 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1139 {
1140         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1141         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1142         int mss_now;
1143
1144         /* Calculate base mss without TCP options:
1145            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1146          */
1147         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1148
1149         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1150         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1151                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1152
1153         /* Now subtract optional transport overhead */
1154         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1155
1156         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1157         if (mss_now < 48)
1158                 mss_now = 48;
1159
1160         /* Now subtract TCP options size, not including SACKs */
1161         mss_now -= tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1162
1163         return mss_now;
1164 }
1165
1166 /* Inverse of above */
1167 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1168 {
1169         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1170         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1171         int mtu;
1172
1173         mtu = mss +
1174               tp->tcp_header_len +
1175               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1176               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1177
1178         return mtu;
1179 }
1180
1181 /* MTU probing init per socket */
1182 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1183 {
1184         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1185         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1186
1187         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1188         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1189                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1190         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1191         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1192 }
1193 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1194
1195 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1196
1197    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1198    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1199
1200    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1201    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1202    It also does not include TCP options.
1203
1204    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1205
1206    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1207    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1208    taking into account current pmtu, but never exceeds
1209    tp->rx_opt.mss_clamp.
1210
1211    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1212    DOES NOT include either tcp or ip options.
1213
1214    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1215    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1216  */
1217 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1218 {
1219         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1220         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1221         int mss_now;
1222
1223         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1224                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1225
1226         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1227         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1228
1229         /* And store cached results */
1230         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1231         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1232                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1233         tp->mss_cache = mss_now;
1234
1235         return mss_now;
1236 }
1237 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1238
1239 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1240  * and even PMTU discovery events into account.
1241  */
1242 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1243 {
1244         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1245         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1246         u32 mss_now;
1247         unsigned header_len;
1248         struct tcp_out_options opts;
1249         struct tcp_md5sig_key *md5;
1250
1251         mss_now = tp->mss_cache;
1252
1253         if (dst) {
1254                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1255                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1256                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1257         }
1258
1259         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1260                      sizeof(struct tcphdr);
1261         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1262          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1263          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1264          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1265         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1266                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1267                 mss_now -= delta;
1268         }
1269
1270         return mss_now;
1271 }
1272
1273 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1274 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1275 {
1276         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1277
1278         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1279                 /* Network is feed fully. */
1280                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1281                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1282         } else {
1283                 /* Network starves. */
1284                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1285                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1286
1287                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1288                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1289                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1290         }
1291 }
1292
1293 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1294  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1295  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1296  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1297  *
1298  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1299  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1300  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1301  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1302  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1303  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1304  */
1305 static unsigned int tcp_mss_split_point(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1306                                         unsigned int mss_now, unsigned int cwnd)
1307 {
1308         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1309         u32 needed, window, cwnd_len;
1310
1311         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1312         cwnd_len = mss_now * cwnd;
1313
1314         if (likely(cwnd_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1315                 return cwnd_len;
1316
1317         needed = min(skb->len, window);
1318
1319         if (cwnd_len <= needed)
1320                 return cwnd_len;
1321
1322         return needed - needed % mss_now;
1323 }
1324
1325 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1326  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1327  */
1328 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(struct tcp_sock *tp,
1329                                          struct sk_buff *skb)
1330 {
1331         u32 in_flight, cwnd;
1332
1333         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1334         if ((TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN) && tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1335                 return 1;
1336
1337         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1338         cwnd = tp->snd_cwnd;
1339         if (in_flight < cwnd)
1340                 return (cwnd - in_flight);
1341
1342         return 0;
1343 }
1344
1345 /* Intialize TSO state of a skb.
1346  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1347  * SKB onto the wire.
1348  */
1349 static int tcp_init_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1350                              unsigned int mss_now)
1351 {
1352         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1353
1354         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1355                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1356                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1357         }
1358         return tso_segs;
1359 }
1360
1361 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1362 static inline int tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1363 {
1364         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1365                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1366 }
1367
1368 /* Return 0, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1369  * 1. It is full sized.
1370  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1371  * 3. Or TCP_NODELAY was set.
1372  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1373  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1374  */
1375 static inline int tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1376                                   const struct sk_buff *skb,
1377                                   unsigned mss_now, int nonagle)
1378 {
1379         return (skb->len < mss_now &&
1380                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1381                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp))));
1382 }
1383
1384 /* Return non-zero if the Nagle test allows this packet to be
1385  * sent now.
1386  */
1387 static inline int tcp_nagle_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1388                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1389 {
1390         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1391          * write_queue (they have no chances to get new data).
1392          *
1393          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1394          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1395          */
1396         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1397                 return 1;
1398
1399         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1400          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1401          */
1402         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1403             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN))
1404                 return 1;
1405
1406         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1407                 return 1;
1408
1409         return 0;
1410 }
1411
1412 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1413 static inline int tcp_snd_wnd_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1414                                    unsigned int cur_mss)
1415 {
1416         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1417
1418         if (skb->len > cur_mss)
1419                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1420
1421         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1422 }
1423
1424 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1425  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1426  * packets allowed by the congestion window.
1427  */
1428 static unsigned int tcp_snd_test(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1429                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1430 {
1431         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1432         unsigned int cwnd_quota;
1433
1434         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1435
1436         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1437                 return 0;
1438
1439         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1440         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1441                 cwnd_quota = 0;
1442
1443         return cwnd_quota;
1444 }
1445
1446 /* Test if sending is allowed right now. */
1447 int tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1448 {
1449         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1450         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1451
1452         return (skb &&
1453                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1454                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1455                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH)));
1456 }
1457
1458 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1459  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1460  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1461  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1462  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1463  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1464  */
1465 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1466                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1467 {
1468         struct sk_buff *buff;
1469         int nlen = skb->len - len;
1470         u8 flags;
1471
1472         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1473         if (skb->len != skb->data_len)
1474                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1475
1476         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1477         if (unlikely(buff == NULL))
1478                 return -ENOMEM;
1479
1480         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1481         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1482         buff->truesize += nlen;
1483         skb->truesize -= nlen;
1484
1485         /* Correct the sequence numbers. */
1486         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1487         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1488         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1489
1490         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1491         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1492         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1493         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1494
1495         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1496         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1497
1498         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1499         skb_split(skb, buff, len);
1500
1501         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1502         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1503         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1504
1505         /* Link BUFF into the send queue. */
1506         skb_header_release(buff);
1507         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1508
1509         return 0;
1510 }
1511
1512 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1513  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1514  *
1515  * This algorithm is from John Heffner.
1516  */
1517 static int tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1518 {
1519         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1520         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1521         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1522
1523         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN)
1524                 goto send_now;
1525
1526         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1527                 goto send_now;
1528
1529         /* Defer for less than two clock ticks. */
1530         if (tp->tso_deferred &&
1531             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1532                 goto send_now;
1533
1534         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1535
1536         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1537
1538         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1539
1540         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1541         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1542
1543         limit = min(send_win, cong_win);
1544
1545         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1546         if (limit >= sk->sk_gso_max_size)
1547                 goto send_now;
1548
1549         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1550         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1551                 goto send_now;
1552
1553         if (sysctl_tcp_tso_win_divisor) {
1554                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1555
1556                 /* If at least some fraction of a window is available,
1557                  * just use it.
1558                  */
1559                 chunk /= sysctl_tcp_tso_win_divisor;
1560                 if (limit >= chunk)
1561                         goto send_now;
1562         } else {
1563                 /* Different approach, try not to defer past a single
1564                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1565                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1566                  * then send now.
1567                  */
1568                 if (limit > tcp_max_burst(tp) * tp->mss_cache)
1569                         goto send_now;
1570         }
1571
1572         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1573         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1574
1575         return 1;
1576
1577 send_now:
1578         tp->tso_deferred = 0;
1579         return 0;
1580 }
1581
1582 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1583  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1584  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1585  * changes resulting in larger path MTUs.
1586  *
1587  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1588  *         1 if a probe was sent,
1589  *         -1 otherwise
1590  */
1591 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1592 {
1593         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1594         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1595         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1596         int len;
1597         int probe_size;
1598         int size_needed;
1599         int copy;
1600         int mss_now;
1601
1602         /* Not currently probing/verifying,
1603          * not in recovery,
1604          * have enough cwnd, and
1605          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1606         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1607             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1608             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1609             tp->snd_cwnd < 11 ||
1610             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1611                 return -1;
1612
1613         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1614         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1615         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1616         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1617         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1618                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1619                 return -1;
1620         }
1621
1622         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1623         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1624                 return -1;
1625
1626         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1627                 return -1;
1628         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1629                 return 0;
1630
1631         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1632         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1633                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1634                         return -1;
1635                 else
1636                         return 0;
1637         }
1638
1639         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1640         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1641                 return -1;
1642         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1643         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1644
1645         skb = tcp_send_head(sk);
1646
1647         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1648         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1649         TCP_SKB_CB(nskb)->flags = TCPHDR_ACK;
1650         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1651         nskb->csum = 0;
1652         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1653
1654         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1655
1656         len = 0;
1657         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1658                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1659                 if (nskb->ip_summed)
1660                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1661                 else
1662                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1663                                                             skb_put(nskb, copy),
1664                                                             copy, nskb->csum);
1665
1666                 if (skb->len <= copy) {
1667                         /* We've eaten all the data from this skb.
1668                          * Throw it away. */
1669                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1670                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1671                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1672                 } else {
1673                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags &
1674                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1675                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1676                                 skb_pull(skb, copy);
1677                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1678                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1679                                                                  skb->len, 0);
1680                         } else {
1681                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1682                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1683                         }
1684                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1685                 }
1686
1687                 len += copy;
1688
1689                 if (len >= probe_size)
1690                         break;
1691         }
1692         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1693
1694         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1695          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1696         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1697         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1698                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1699                  * effectively two packets. */
1700                 tp->snd_cwnd--;
1701                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1702
1703                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1704                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1705                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1706
1707                 return 1;
1708         }
1709
1710         return -1;
1711 }
1712
1713 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1714  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1715  * window for us.
1716  *
1717  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1718  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1719  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1720  *
1721  * Returns 1, if no segments are in flight and we have queued segments, but
1722  * cannot send anything now because of SWS or another problem.
1723  */
1724 static int tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1725                           int push_one, gfp_t gfp)
1726 {
1727         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1728         struct sk_buff *skb;
1729         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1730         int cwnd_quota;
1731         int result;
1732
1733         sent_pkts = 0;
1734
1735         if (!push_one) {
1736                 /* Do MTU probing. */
1737                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1738                 if (!result) {
1739                         return 0;
1740                 } else if (result > 0) {
1741                         sent_pkts = 1;
1742                 }
1743         }
1744
1745         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1746                 unsigned int limit;
1747
1748                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1749                 BUG_ON(!tso_segs);
1750
1751                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1752                 if (!cwnd_quota)
1753                         break;
1754
1755                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1756                         break;
1757
1758                 if (tso_segs == 1) {
1759                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1760                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1761                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1762                                 break;
1763                 } else {
1764                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1765                                 break;
1766                 }
1767
1768                 limit = mss_now;
1769                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1770                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1771                                                     cwnd_quota);
1772
1773                 if (skb->len > limit &&
1774                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1775                         break;
1776
1777                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1778
1779                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1780                         break;
1781
1782                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1783                  * This call will increment packets_out.
1784                  */
1785                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1786
1787                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1788                 sent_pkts++;
1789
1790                 if (push_one)
1791                         break;
1792         }
1793
1794         if (likely(sent_pkts)) {
1795                 tcp_cwnd_validate(sk);
1796                 return 0;
1797         }
1798         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
1799 }
1800
1801 /* Push out any pending frames which were held back due to
1802  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
1803  * The socket must be locked by the caller.
1804  */
1805 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
1806                                int nonagle)
1807 {
1808         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
1809          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
1810          * all will be happy.
1811          */
1812         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
1813                 return;
1814
1815         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0, GFP_ATOMIC))
1816                 tcp_check_probe_timer(sk);
1817 }
1818
1819 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
1820  * true push pending frames to setup probe timer etc.
1821  */
1822 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1823 {
1824         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1825
1826         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
1827
1828         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
1829 }
1830
1831 /* This function returns the amount that we can raise the
1832  * usable window based on the following constraints
1833  *
1834  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
1835  * 2. We limit memory per socket
1836  *
1837  * RFC 1122:
1838  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
1839  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
1840  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
1841  *
1842  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
1843  * it at least MSS bytes.
1844  *
1845  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
1846  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
1847  *
1848  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
1849  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
1850  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
1851  * window to always advance by a single byte.
1852  *
1853  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
1854  * then this will not be a problem.
1855  *
1856  * BSD seems to make the following compromise:
1857  *
1858  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
1859  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
1860  *      then set the window to 0.
1861  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
1862  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
1863  *      and from being larger than the largest representable value.
1864  *
1865  * This prevents incremental opening of the window in the regime
1866  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
1867  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
1868  * those cases where the window is constrained on the sender side
1869  * because the pipeline is full.
1870  *
1871  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
1872  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
1873  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
1874  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
1875  * of having a fixed window size at almost all times.
1876  *
1877  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
1878  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
1879  *
1880  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
1881  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
1882  */
1883 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
1884 {
1885         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1886         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1887         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
1888          * here.  I don't know if the value based on our guesses
1889          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
1890          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
1891          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
1892          */
1893         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
1894         int free_space = tcp_space(sk);
1895         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
1896         int window;
1897
1898         if (mss > full_space)
1899                 mss = full_space;
1900
1901         if (free_space < (full_space >> 1)) {
1902                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
1903
1904                 if (tcp_memory_pressure)
1905                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
1906                                                4U * tp->advmss);
1907
1908                 if (free_space < mss)
1909                         return 0;
1910         }
1911
1912         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
1913                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
1914
1915         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
1916          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
1917          */
1918         window = tp->rcv_wnd;
1919         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
1920                 window = free_space;
1921
1922                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
1923                  * Import case: prevent zero window announcement if
1924                  * 1<<rcv_wscale > mss.
1925                  */
1926                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
1927                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
1928                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
1929         } else {
1930                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
1931                  * Window clamp already applied above.
1932                  * If our current window offering is within 1 mss of the
1933                  * free space we just keep it. This prevents the divide
1934                  * and multiply from happening most of the time.
1935                  * We also don't do any window rounding when the free space
1936                  * is too small.
1937                  */
1938                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
1939                         window = (free_space / mss) * mss;
1940                 else if (mss == full_space &&
1941                          free_space > window + (full_space >> 1))
1942                         window = free_space;
1943         }
1944
1945         return window;
1946 }
1947
1948 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
1949 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1950 {
1951         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1952         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
1953         int skb_size, next_skb_size;
1954
1955         skb_size = skb->len;
1956         next_skb_size = next_skb->len;
1957
1958         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
1959
1960         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
1961
1962         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
1963
1964         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
1965                                   next_skb_size);
1966
1967         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
1968                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1969
1970         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1971                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
1972
1973         /* Update sequence range on original skb. */
1974         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
1975
1976         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
1977         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->flags;
1978
1979         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
1980          * packet counting does not break.
1981          */
1982         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
1983
1984         /* changed transmit queue under us so clear hints */
1985         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
1986         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
1987                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1988
1989         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
1990
1991         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
1992 }
1993
1994 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
1995 static int tcp_can_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1996 {
1997         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1998                 return 0;
1999         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2000         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2001                 return 0;
2002         if (skb_cloned(skb))
2003                 return 0;
2004         if (skb == tcp_send_head(sk))
2005                 return 0;
2006         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2007         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2008                 return 0;
2009
2010         return 1;
2011 }
2012
2013 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2014  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2015  */
2016 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2017                                      int space)
2018 {
2019         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2020         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2021         int first = 1;
2022
2023         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2024                 return;
2025         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_SYN)
2026                 return;
2027
2028         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2029                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2030                         break;
2031
2032                 space -= skb->len;
2033
2034                 if (first) {
2035                         first = 0;
2036                         continue;
2037                 }
2038
2039                 if (space < 0)
2040                         break;
2041                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2042                  * the data in the second
2043                  */
2044                 if (skb->len > skb_tailroom(to))
2045                         break;
2046
2047                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2048                         break;
2049
2050                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2051         }
2052 }
2053
2054 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2055  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2056  * error occurred which prevented the send.
2057  */
2058 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2059 {
2060         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2061         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2062         unsigned int cur_mss;
2063         int err;
2064
2065         /* Inconslusive MTU probe */
2066         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2067                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2068         }
2069
2070         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2071          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2072          */
2073         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2074             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2075                 return -EAGAIN;
2076
2077         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2078                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2079                         BUG();
2080                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2081                         return -ENOMEM;
2082         }
2083
2084         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2085                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2086
2087         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2088
2089         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2090          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2091          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2092          * our retransmit serves as a zero window probe.
2093          */
2094         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2095             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2096                 return -EAGAIN;
2097
2098         if (skb->len > cur_mss) {
2099                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2100                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2101         } else {
2102                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2103
2104                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2105                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2106                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2107                 }
2108         }
2109
2110         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2111
2112         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2113          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2114          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2115          */
2116         if (skb->len > 0 &&
2117             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN) &&
2118             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2119                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2120                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2121                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2122                                              TCP_SKB_CB(skb)->flags);
2123                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2124                 }
2125         }
2126
2127         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2128          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2129          */
2130         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2131
2132         err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2133
2134         if (err == 0) {
2135                 /* Update global TCP statistics. */
2136                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2137
2138                 tp->total_retrans++;
2139
2140 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2141                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2142                         if (net_ratelimit())
2143                                 printk(KERN_DEBUG "retrans_out leaked.\n");
2144                 }
2145 #endif
2146                 if (!tp->retrans_out)
2147                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2148                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2149                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2150
2151                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2152                 if (!tp->retrans_stamp)
2153                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2154
2155                 tp->undo_retrans++;
2156
2157                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2158                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2159                  */
2160                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2161         }
2162         return err;
2163 }
2164
2165 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2166  * window/congestion state.
2167  */
2168 static int tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2169 {
2170         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2171         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2172
2173         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2174         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2175                 return 0;
2176
2177         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2178         if (tcp_is_reno(tp))
2179                 return 0;
2180
2181         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2182          * and retransmission... Both ways have their merits...
2183          *
2184          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2185          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2186          * NextSeg() specified in RFC3517.
2187          */
2188
2189         if (tcp_may_send_now(sk))
2190                 return 0;
2191
2192         return 1;
2193 }
2194
2195 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2196  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2197  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2198  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2199  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2200  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2201  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2202  */
2203 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2204 {
2205         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2206         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2207         struct sk_buff *skb;
2208         struct sk_buff *hole = NULL;
2209         u32 last_lost;
2210         int mib_idx;
2211         int fwd_rexmitting = 0;
2212
2213         if (!tp->packets_out)
2214                 return;
2215
2216         if (!tp->lost_out)
2217                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2218
2219         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2220                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2221                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2222                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2223                         last_lost = tp->retransmit_high;
2224         } else {
2225                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2226                 last_lost = tp->snd_una;
2227         }
2228
2229         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2230                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2231
2232                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2233                         break;
2234                 /* we could do better than to assign each time */
2235                 if (hole == NULL)
2236                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2237
2238                 /* Assume this retransmit will generate
2239                  * only one packet for congestion window
2240                  * calculation purposes.  This works because
2241                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2242                  * packet to be MSS sized and all the
2243                  * packet counting works out.
2244                  */
2245                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2246                         return;
2247
2248                 if (fwd_rexmitting) {
2249 begin_fwd:
2250                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2251                                 break;
2252                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2253
2254                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2255                         tp->retransmit_high = last_lost;
2256                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2257                                 break;
2258                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2259                         if (hole != NULL) {
2260                                 skb = hole;
2261                                 hole = NULL;
2262                         }
2263                         fwd_rexmitting = 1;
2264                         goto begin_fwd;
2265
2266                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2267                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2268                                 hole = skb;
2269                         continue;
2270
2271                 } else {
2272                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2273                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2274                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2275                         else
2276                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2277                 }
2278
2279                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2280                         continue;
2281
2282                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2283                         return;
2284                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2285
2286                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2287                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2288                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2289                                                   TCP_RTO_MAX);
2290         }
2291 }
2292
2293 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2294  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2295  */
2296 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2297 {
2298         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2299         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2300         int mss_now;
2301
2302         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2303          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2304          * and IP options.
2305          */
2306         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2307
2308         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2309                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_FIN;
2310                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2311                 tp->write_seq++;
2312         } else {
2313                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2314                 for (;;) {
2315                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2316                                                sk->sk_allocation);
2317                         if (skb)
2318                                 break;
2319                         yield();
2320                 }
2321
2322                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2323                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2324                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2325                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2326                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2327                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2328         }
2329         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2330 }
2331
2332 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2333  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2334  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2335  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2336  */
2337 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2338 {
2339         struct sk_buff *skb;
2340
2341         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2342         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2343         if (!skb) {
2344                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2345                 return;
2346         }
2347
2348         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2349         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2350         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2351                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2352         /* Send it off. */
2353         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2354         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2355                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2356
2357         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2358 }
2359
2360 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2361  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2362  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2363  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2364  * and rcv_wscale values will not be correct.
2365  */
2366 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2367 {
2368         struct sk_buff *skb;
2369
2370         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2371         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_SYN)) {
2372                 printk(KERN_DEBUG "tcp_send_synack: wrong queue state\n");
2373                 return -EFAULT;
2374         }
2375         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_ACK)) {
2376                 if (skb_cloned(skb)) {
2377                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2378                         if (nskb == NULL)
2379                                 return -ENOMEM;
2380                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2381                         skb_header_release(nskb);
2382                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2383                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2384                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2385                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2386                         skb = nskb;
2387                 }
2388
2389                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_ACK;
2390                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2391         }
2392         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2393         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2394 }
2395
2396 /* Prepare a SYN-ACK. */
2397 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2398                                 struct request_sock *req,
2399                                 struct request_values *rvp)
2400 {
2401         struct tcp_out_options opts;
2402         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2403         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2404         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2405         const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2406         struct tcphdr *th;
2407         struct sk_buff *skb;
2408         struct tcp_md5sig_key *md5;
2409         int tcp_header_size;
2410         int mss;
2411         int s_data_desired = 0;
2412
2413         if (cvp != NULL && cvp->s_data_constant && cvp->s_data_desired)
2414                 s_data_desired = cvp->s_data_desired;
2415         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15 + s_data_desired, 1, GFP_ATOMIC);
2416         if (skb == NULL)
2417                 return NULL;
2418
2419         /* Reserve space for headers. */
2420         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2421
2422         skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
2423
2424         mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2425         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2426                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2427
2428         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2429                 __u8 rcv_wscale;
2430                 /* Set this up on the first call only */
2431                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
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         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2559                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2560                                   &tp->rcv_wnd,
2561                                   &tp->window_clamp,
2562                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2563                                   &rcv_wscale,
2564                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2565
2566         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2567         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2568
2569         sk->sk_err = 0;
2570         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2571         tp->snd_wnd = 0;
2572         tcp_init_wl(tp, 0);
2573         tp->snd_una = tp->write_seq;
2574         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2575         tp->snd_up = tp->write_seq;
2576         tp->rcv_nxt = 0;
2577         tp->rcv_wup = 0;
2578         tp->copied_seq = 0;
2579
2580         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2581         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2582         tcp_clear_retrans(tp);
2583 }
2584
2585 /* Build a SYN and send it off. */
2586 int tcp_connect(struct sock *sk)
2587 {
2588         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2589         struct sk_buff *buff;
2590
2591         tcp_connect_init(sk);
2592
2593         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2594         if (unlikely(buff == NULL))
2595                 return -ENOBUFS;
2596
2597         /* Reserve space for headers. */
2598         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2599
2600         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2601         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2602         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2603
2604         /* Send it off. */
2605         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2606         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when;
2607         skb_header_release(buff);
2608         __tcp_add_write_queue_tail(sk, buff);
2609         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
2610         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2611         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(buff);
2612         tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2613
2614         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2615          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2616          */
2617         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2618         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2619         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2620
2621         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2622         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2623                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2624         return 0;
2625 }
2626 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2627
2628 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2629  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2630  * for details.
2631  */
2632 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2633 {
2634         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2635         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2636         unsigned long timeout;
2637
2638         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2639                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2640                 int max_ato = HZ / 2;
2641
2642                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2643                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2644                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2645
2646                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2647
2648                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2649                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2650                  * directly.
2651                  */
2652                 if (tp->srtt) {
2653                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2654
2655                         if (rtt < max_ato)
2656                                 max_ato = rtt;
2657                 }
2658
2659                 ato = min(ato, max_ato);
2660         }
2661
2662         /* Stay within the limit we were given */
2663         timeout = jiffies + ato;
2664
2665         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
2666         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
2667                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
2668                  * send ACK now.
2669                  */
2670                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
2671                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
2672                         tcp_send_ack(sk);
2673                         return;
2674                 }
2675
2676                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
2677                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
2678         }
2679         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
2680         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
2681         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
2682 }
2683
2684 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
2685 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
2686 {
2687         struct sk_buff *buff;
2688
2689         /* If we have been reset, we may not send again. */
2690         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2691                 return;
2692
2693         /* We are not putting this on the write queue, so
2694          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
2695          * sock.
2696          */
2697         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2698         if (buff == NULL) {
2699                 inet_csk_schedule_ack(sk);
2700                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
2701                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
2702                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
2703                 return;
2704         }
2705
2706         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2707         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2708         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
2709
2710         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
2711         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2712         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, GFP_ATOMIC);
2713 }
2714
2715 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
2716  * number. It assumes the other end will try to ack it.
2717  *
2718  * Question: what should we make while urgent mode?
2719  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
2720  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
2721  *
2722  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
2723  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
2724  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
2725  */
2726 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
2727 {
2728         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2729         struct sk_buff *skb;
2730
2731         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
2732         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2733         if (skb == NULL)
2734                 return -1;
2735
2736         /* Reserve space for headers and set control bits. */
2737         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2738         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
2739          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
2740          * send it.
2741          */
2742         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
2743         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2744         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
2745 }
2746
2747 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
2748 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
2749 {
2750         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2751         struct sk_buff *skb;
2752
2753         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2754                 return -1;
2755
2756         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
2757             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
2758                 int err;
2759                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2760                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2761
2762                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
2763                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2764
2765                 /* We are probing the opening of a window
2766                  * but the window size is != 0
2767                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
2768                  */
2769                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
2770                     skb->len > mss) {
2771                         seg_size = min(seg_size, mss);
2772                         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_PSH;
2773                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
2774                                 return -1;
2775                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
2776                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
2777
2778                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_PSH;
2779                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2780                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2781                 if (!err)
2782                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2783                 return err;
2784         } else {
2785                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
2786                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
2787                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
2788         }
2789 }
2790
2791 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
2792  * a partial packet else a zero probe.
2793  */
2794 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
2795 {
2796         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2797         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2798         int err;
2799
2800         err = tcp_write_wakeup(sk);
2801
2802         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
2803                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
2804                 icsk->icsk_probes_out = 0;
2805                 icsk->icsk_backoff = 0;
2806                 return;
2807         }
2808
2809         if (err <= 0) {
2810                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
2811                         icsk->icsk_backoff++;
2812                 icsk->icsk_probes_out++;
2813                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2814                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
2815                                           TCP_RTO_MAX);
2816         } else {
2817                 /* If packet was not sent due to local congestion,
2818                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
2819                  * Let local senders to fight for local resources.
2820                  *
2821                  * Use accumulated backoff yet.
2822                  */
2823                 if (!icsk->icsk_probes_out)
2824                         icsk->icsk_probes_out = 1;
2825                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2826                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
2827                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
2828                                           TCP_RTO_MAX);
2829         }
2830 }