net: Add skb_unclone() helper function.
[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 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of two TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 131072;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 int sysctl_tcp_cookie_size __read_mostly = 0; /* TCP_COOKIE_MAX */
69 EXPORT_SYMBOL_GPL(sysctl_tcp_cookie_size);
70
71 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
72                            int push_one, gfp_t gfp);
73
74 /* Account for new data that has been sent to the network. */
75 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
76 {
77         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
78         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
79
80         tcp_advance_send_head(sk, skb);
81         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
82
83         /* Don't override Nagle indefinitely with F-RTO */
84         if (tp->frto_counter == 2)
85                 tp->frto_counter = 3;
86
87         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
88         if (!prior_packets || tp->early_retrans_delayed)
89                 tcp_rearm_rto(sk);
90 }
91
92 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
93  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
94  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
95  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
96  * invalid. OK, let's make this for now:
97  */
98 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
99 {
100         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
101
102         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
103                 return tp->snd_nxt;
104         else
105                 return tcp_wnd_end(tp);
106 }
107
108 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
109  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
110  *
111  * 1. It is independent of path mtu.
112  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
113  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
114  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
115  *    large MSS.
116  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
117  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
118  *    This may be overridden via information stored in routing table.
119  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
120  *    probably even Jumbo".
121  */
122 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
123 {
124         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
125         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
126         int mss = tp->advmss;
127
128         if (dst) {
129                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
130
131                 if (metric < mss) {
132                         mss = metric;
133                         tp->advmss = mss;
134                 }
135         }
136
137         return (__u16)mss;
138 }
139
140 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
141  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
142 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
143 {
144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
145         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
146         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
147         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
148
149         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
150
151         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
152         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
153
154         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
155                 cwnd >>= 1;
156         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
157         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
158         tp->snd_cwnd_used = 0;
159 }
160
161 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
162 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
163                                 struct sock *sk)
164 {
165         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
166         const u32 now = tcp_time_stamp;
167
168         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
169             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
170                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
171
172         tp->lsndtime = now;
173
174         /* If it is a reply for ato after last received
175          * packet, enter pingpong mode.
176          */
177         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
178                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
179 }
180
181 /* Account for an ACK we sent. */
182 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
183 {
184         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
185         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
186 }
187
188 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
189  * Based on the assumption that the given amount of space
190  * will be offered. Store the results in the tp structure.
191  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
192  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
193  * This MUST be enforced by all callers.
194  */
195 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
196                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
197                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
198                                __u32 init_rcv_wnd)
199 {
200         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
201
202         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
203         if (*window_clamp == 0)
204                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
205         space = min(*window_clamp, space);
206
207         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
208         if (space > mss)
209                 space = (space / mss) * mss;
210
211         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
212          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
213          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
214          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
215          * unless the remote has sent us a window scaling option,
216          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
217          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
218          */
219         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
220                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
221         else
222                 (*rcv_wnd) = space;
223
224         (*rcv_wscale) = 0;
225         if (wscale_ok) {
226                 /* Set window scaling on max possible window
227                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
228                  */
229                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
230                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
231                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
232                         space >>= 1;
233                         (*rcv_wscale)++;
234                 }
235         }
236
237         /* Set initial window to a value enough for senders starting with
238          * initial congestion window of TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND. Place
239          * a limit on the initial window when mss is larger than 1460.
240          */
241         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
242                 int init_cwnd = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
243                 if (mss > 1460)
244                         init_cwnd =
245                         max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
246                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
247                  * rather than the default from above
248                  */
249                 if (init_rcv_wnd)
250                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
251                 else
252                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_cwnd * mss);
253         }
254
255         /* Set the clamp no higher than max representable value */
256         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
257 }
258 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
259
260 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
261  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
262  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
263  * frame.
264  */
265 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
266 {
267         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
268         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
269         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
270
271         /* Never shrink the offered window */
272         if (new_win < cur_win) {
273                 /* Danger Will Robinson!
274                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
275                  * we will not be able to advertise a zero
276                  * window in time.  --DaveM
277                  *
278                  * Relax Will Robinson.
279                  */
280                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
281         }
282         tp->rcv_wnd = new_win;
283         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
284
285         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
286          * scaled window.
287          */
288         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
289                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
290         else
291                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
292
293         /* RFC1323 scaling applied */
294         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
295
296         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
297         if (new_win == 0)
298                 tp->pred_flags = 0;
299
300         return new_win;
301 }
302
303 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
304 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
305 {
306         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
307         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
308                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
309 }
310
311 /* Packet ECN state for a SYN.  */
312 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
313 {
314         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
315
316         tp->ecn_flags = 0;
317         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
318                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
319                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
320         }
321 }
322
323 static __inline__ void
324 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
325 {
326         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
327                 th->ece = 1;
328 }
329
330 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
331  * be sent.
332  */
333 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
334                                 int tcp_header_len)
335 {
336         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
337
338         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
339                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
340                 if (skb->len != tcp_header_len &&
341                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
342                         INET_ECN_xmit(sk);
343                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
344                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
345                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
346                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
347                         }
348                 } else {
349                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
350                         INET_ECN_dontxmit(sk);
351                 }
352                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
353                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
354         }
355 }
356
357 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
358  * auto increment end seqno.
359  */
360 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
361 {
362         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
363         skb->csum = 0;
364
365         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
366         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
367
368         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
369         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
370         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
371
372         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
373         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
374                 seq++;
375         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
376 }
377
378 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
379 {
380         return tp->snd_una != tp->snd_up;
381 }
382
383 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
384 #define OPTION_TS               (1 << 1)
385 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
386 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
387 #define OPTION_COOKIE_EXTENSION (1 << 4)
388 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
389
390 struct tcp_out_options {
391         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
392         u16 mss;                /* 0 to disable */
393         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
394         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
395         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
396         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
397         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
398         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
399 };
400
401 /* The sysctl int routines are generic, so check consistency here.
402  */
403 static u8 tcp_cookie_size_check(u8 desired)
404 {
405         int cookie_size;
406
407         if (desired > 0)
408                 /* previously specified */
409                 return desired;
410
411         cookie_size = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_cookie_size);
412         if (cookie_size <= 0)
413                 /* no default specified */
414                 return 0;
415
416         if (cookie_size <= TCP_COOKIE_MIN)
417                 /* value too small, specify minimum */
418                 return TCP_COOKIE_MIN;
419
420         if (cookie_size >= TCP_COOKIE_MAX)
421                 /* value too large, specify maximum */
422                 return TCP_COOKIE_MAX;
423
424         if (cookie_size & 1)
425                 /* 8-bit multiple, illegal, fix it */
426                 cookie_size++;
427
428         return (u8)cookie_size;
429 }
430
431 /* Write previously computed TCP options to the packet.
432  *
433  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
434  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
435  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
436  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
437  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
438  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
439  * particular reason why the ordering would need to be changed).
440  *
441  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
442  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
443  */
444 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
445                               struct tcp_out_options *opts)
446 {
447         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
448
449         /* Having both authentication and cookies for security is redundant,
450          * and there's certainly not enough room.  Instead, the cookie-less
451          * extension variant is proposed.
452          *
453          * Consider the pessimal case with authentication.  The options
454          * could look like:
455          *   COOKIE|MD5(20) + MSS(4) + SACK|TS(12) + WSCALE(4) == 40
456          */
457         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
458                 if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
459                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_COOKIE << 24) |
460                                        (TCPOLEN_COOKIE_BASE << 16) |
461                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
462                                        TCPOLEN_MD5SIG);
463                 } else {
464                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
465                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
466                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
467                                        TCPOLEN_MD5SIG);
468                 }
469                 options &= ~OPTION_COOKIE_EXTENSION;
470                 /* overload cookie hash location */
471                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
472                 ptr += 4;
473         }
474
475         if (unlikely(opts->mss)) {
476                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
477                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
478                                opts->mss);
479         }
480
481         if (likely(OPTION_TS & options)) {
482                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
483                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
484                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
485                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
486                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
487                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
488                 } else {
489                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
490                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
491                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
492                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
493                 }
494                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
495                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
496         }
497
498         /* Specification requires after timestamp, so do it now.
499          *
500          * Consider the pessimal case without authentication.  The options
501          * could look like:
502          *   MSS(4) + SACK|TS(12) + COOKIE(20) + WSCALE(4) == 40
503          */
504         if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
505                 __u8 *cookie_copy = opts->hash_location;
506                 u8 cookie_size = opts->hash_size;
507
508                 /* 8-bit multiple handled in tcp_cookie_size_check() above,
509                  * and elsewhere.
510                  */
511                 if (0x2 & cookie_size) {
512                         __u8 *p = (__u8 *)ptr;
513
514                         /* 16-bit multiple */
515                         *p++ = TCPOPT_COOKIE;
516                         *p++ = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
517                         *p++ = *cookie_copy++;
518                         *p++ = *cookie_copy++;
519                         ptr++;
520                         cookie_size -= 2;
521                 } else {
522                         /* 32-bit multiple */
523                         *ptr++ = htonl(((TCPOPT_NOP << 24) |
524                                         (TCPOPT_NOP << 16) |
525                                         (TCPOPT_COOKIE << 8) |
526                                         TCPOLEN_COOKIE_BASE) +
527                                        cookie_size);
528                 }
529
530                 if (cookie_size > 0) {
531                         memcpy(ptr, cookie_copy, cookie_size);
532                         ptr += (cookie_size / 4);
533                 }
534         }
535
536         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
537                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
538                                (TCPOPT_NOP << 16) |
539                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
540                                TCPOLEN_SACK_PERM);
541         }
542
543         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
544                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
545                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
546                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
547                                opts->ws);
548         }
549
550         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
551                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
552                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
553                 int this_sack;
554
555                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
556                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
557                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
558                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
559                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
560
561                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
562                      ++this_sack) {
563                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
564                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
565                 }
566
567                 tp->rx_opt.dsack = 0;
568         }
569
570         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
571                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
572
573                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
574                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
575                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
576
577                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
578                 if ((foc->len & 3) == 2) {
579                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
580                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
581                 }
582                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
583         }
584 }
585
586 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
587  * network wire format yet.
588  */
589 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
590                                 struct tcp_out_options *opts,
591                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
592 {
593         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
594         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
595         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
596         u8 cookie_size = (!tp->rx_opt.cookie_out_never && cvp != NULL) ?
597                          tcp_cookie_size_check(cvp->cookie_desired) :
598                          0;
599         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
600
601 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
602         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
603         if (*md5) {
604                 opts->options |= OPTION_MD5;
605                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
606         }
607 #else
608         *md5 = NULL;
609 #endif
610
611         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
612          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
613          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
614          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
615          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
616          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
617          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
618          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
619          * going out.  */
620         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
621         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
622
623         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
624                 opts->options |= OPTION_TS;
625                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
626                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
627                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
628         }
629         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
630                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
631                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
632                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
633         }
634         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
635                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
636                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
637                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
638         }
639
640         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
641                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
642                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
643                 if (remaining >= need) {
644                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
645                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
646                         remaining -= need;
647                         tp->syn_fastopen = 1;
648                 }
649         }
650         /* Note that timestamps are required by the specification.
651          *
652          * Odd numbers of bytes are prohibited by the specification, ensuring
653          * that the cookie is 16-bit aligned, and the resulting cookie pair is
654          * 32-bit aligned.
655          */
656         if (*md5 == NULL &&
657             (OPTION_TS & opts->options) &&
658             cookie_size > 0) {
659                 int need = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
660
661                 if (0x2 & need) {
662                         /* 32-bit multiple */
663                         need += 2; /* NOPs */
664
665                         if (need > remaining) {
666                                 /* try shrinking cookie to fit */
667                                 cookie_size -= 2;
668                                 need -= 4;
669                         }
670                 }
671                 while (need > remaining && TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
672                         cookie_size -= 4;
673                         need -= 4;
674                 }
675                 if (TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
676                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
677                         opts->hash_location = (__u8 *)&cvp->cookie_pair[0];
678                         opts->hash_size = cookie_size;
679
680                         /* Remember for future incarnations. */
681                         cvp->cookie_desired = cookie_size;
682
683                         if (cvp->cookie_desired != cvp->cookie_pair_size) {
684                                 /* Currently use random bytes as a nonce,
685                                  * assuming these are completely unpredictable
686                                  * by hostile users of the same system.
687                                  */
688                                 get_random_bytes(&cvp->cookie_pair[0],
689                                                  cookie_size);
690                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_size;
691                         }
692
693                         remaining -= need;
694                 }
695         }
696         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
697 }
698
699 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
700 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
701                                    struct request_sock *req,
702                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
703                                    struct tcp_out_options *opts,
704                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
705                                    struct tcp_extend_values *xvp,
706                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
707 {
708         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
709         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
710         u8 cookie_plus = (xvp != NULL && !xvp->cookie_out_never) ?
711                          xvp->cookie_plus :
712                          0;
713
714 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
715         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
716         if (*md5) {
717                 opts->options |= OPTION_MD5;
718                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
719
720                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
721                  * options. There was discussion about disabling SACK
722                  * rather than TS in order to fit in better with old,
723                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
724                  */
725                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
726         }
727 #else
728         *md5 = NULL;
729 #endif
730
731         /* We always send an MSS option. */
732         opts->mss = mss;
733         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
734
735         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
736                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
737                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
738                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
739         }
740         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
741                 opts->options |= OPTION_TS;
742                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
743                 opts->tsecr = req->ts_recent;
744                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
745         }
746         if (likely(ireq->sack_ok)) {
747                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
748                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
749                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
750         }
751         if (foc != NULL) {
752                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
753                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
754                 if (remaining >= need) {
755                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
756                         opts->fastopen_cookie = foc;
757                         remaining -= need;
758                 }
759         }
760         /* Similar rationale to tcp_syn_options() applies here, too.
761          * If the <SYN> options fit, the same options should fit now!
762          */
763         if (*md5 == NULL &&
764             ireq->tstamp_ok &&
765             cookie_plus > TCPOLEN_COOKIE_BASE) {
766                 int need = cookie_plus; /* has TCPOLEN_COOKIE_BASE */
767
768                 if (0x2 & need) {
769                         /* 32-bit multiple */
770                         need += 2; /* NOPs */
771                 }
772                 if (need <= remaining) {
773                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
774                         opts->hash_size = cookie_plus - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
775                         remaining -= need;
776                 } else {
777                         /* There's no error return, so flag it. */
778                         xvp->cookie_out_never = 1; /* true */
779                         opts->hash_size = 0;
780                 }
781         }
782         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
783 }
784
785 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
786  * final wire format yet.
787  */
788 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
789                                         struct tcp_out_options *opts,
790                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
791 {
792         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
793         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
794         unsigned int size = 0;
795         unsigned int eff_sacks;
796
797 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
798         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
799         if (unlikely(*md5)) {
800                 opts->options |= OPTION_MD5;
801                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
802         }
803 #else
804         *md5 = NULL;
805 #endif
806
807         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
808                 opts->options |= OPTION_TS;
809                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
810                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
811                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
812         }
813
814         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
815         if (unlikely(eff_sacks)) {
816                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
817                 opts->num_sack_blocks =
818                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
819                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
820                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
821                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
822                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
823         }
824
825         return size;
826 }
827
828
829 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
830  *
831  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
832  * to reduce RTT and bufferbloat.
833  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
834  *
835  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
836  * needs to be reallocated in a driver.
837  * The invariant being skb->truesize substracted from sk->sk_wmem_alloc
838  *
839  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
840  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
841  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
842  */
843 struct tsq_tasklet {
844         struct tasklet_struct   tasklet;
845         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
846 };
847 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
848
849 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
850 {
851         if ((1 << sk->sk_state) &
852             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
853              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
854                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), 0, 0, GFP_ATOMIC);
855 }
856 /*
857  * One tasklest per cpu tries to send more skbs.
858  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
859  * transfering tsq->head because tcp_wfree() might
860  * interrupt us (non NAPI drivers)
861  */
862 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
863 {
864         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
865         LIST_HEAD(list);
866         unsigned long flags;
867         struct list_head *q, *n;
868         struct tcp_sock *tp;
869         struct sock *sk;
870
871         local_irq_save(flags);
872         list_splice_init(&tsq->head, &list);
873         local_irq_restore(flags);
874
875         list_for_each_safe(q, n, &list) {
876                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
877                 list_del(&tp->tsq_node);
878
879                 sk = (struct sock *)tp;
880                 bh_lock_sock(sk);
881
882                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
883                         tcp_tsq_handler(sk);
884                 } else {
885                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
886                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
887                 }
888                 bh_unlock_sock(sk);
889
890                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
891                 sk_free(sk);
892         }
893 }
894
895 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
896                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
897                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
898                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
899 /**
900  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
901  * @sk: socket
902  *
903  * called from release_sock() to perform protocol dependent
904  * actions before socket release.
905  */
906 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
907 {
908         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
909         unsigned long flags, nflags;
910
911         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
912         do {
913                 flags = tp->tsq_flags;
914                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
915                         return;
916                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
917         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
918
919         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
920                 tcp_tsq_handler(sk);
921
922         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
923                 tcp_write_timer_handler(sk);
924                 __sock_put(sk);
925         }
926         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
927                 tcp_delack_timer_handler(sk);
928                 __sock_put(sk);
929         }
930         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
931                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
932                 __sock_put(sk);
933         }
934 }
935 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
936
937 void __init tcp_tasklet_init(void)
938 {
939         int i;
940
941         for_each_possible_cpu(i) {
942                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
943
944                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
945                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
946                              tcp_tasklet_func,
947                              (unsigned long)tsq);
948         }
949 }
950
951 /*
952  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
953  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
954  * hold qdisc lock.
955  */
956 static void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
957 {
958         struct sock *sk = skb->sk;
959         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
960
961         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
962             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
963                 unsigned long flags;
964                 struct tsq_tasklet *tsq;
965
966                 /* Keep a ref on socket.
967                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
968                  */
969                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
970
971                 /* queue this socket to tasklet queue */
972                 local_irq_save(flags);
973                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
974                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
975                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
976                 local_irq_restore(flags);
977         } else {
978                 sock_wfree(skb);
979         }
980 }
981
982 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
983  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
984  * transmission and possible later retransmissions.
985  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
986  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
987  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
988  * device.
989  *
990  * We are working here with either a clone of the original
991  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
992  */
993 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
994                             gfp_t gfp_mask)
995 {
996         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
997         struct inet_sock *inet;
998         struct tcp_sock *tp;
999         struct tcp_skb_cb *tcb;
1000         struct tcp_out_options opts;
1001         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1002         struct tcp_md5sig_key *md5;
1003         struct tcphdr *th;
1004         int err;
1005
1006         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1007
1008         /* If congestion control is doing timestamping, we must
1009          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
1010          */
1011         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
1012                 __net_timestamp(skb);
1013
1014         if (likely(clone_it)) {
1015                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
1016                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
1017                 else
1018                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
1019                 if (unlikely(!skb))
1020                         return -ENOBUFS;
1021         }
1022
1023         inet = inet_sk(sk);
1024         tp = tcp_sk(sk);
1025         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1026         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1027
1028         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1029                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1030         else
1031                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1032                                                            &md5);
1033         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1034
1035         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0) {
1036                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
1037                 skb->ooo_okay = 1;
1038         } else
1039                 skb->ooo_okay = 0;
1040
1041         skb_push(skb, tcp_header_size);
1042         skb_reset_transport_header(skb);
1043
1044         skb_orphan(skb);
1045         skb->sk = sk;
1046         skb->destructor = (sysctl_tcp_limit_output_bytes > 0) ?
1047                           tcp_wfree : sock_wfree;
1048         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1049
1050         /* Build TCP header and checksum it. */
1051         th = tcp_hdr(skb);
1052         th->source              = inet->inet_sport;
1053         th->dest                = inet->inet_dport;
1054         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1055         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
1056         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1057                                         tcb->tcp_flags);
1058
1059         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1060                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1061                  * is never scaled.
1062                  */
1063                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1064         } else {
1065                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1066         }
1067         th->check               = 0;
1068         th->urg_ptr             = 0;
1069
1070         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1071         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1072                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1073                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1074                         th->urg = 1;
1075                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1076                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1077                         th->urg = 1;
1078                 }
1079         }
1080
1081         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1082         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
1083                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
1084
1085 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1086         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1087         if (md5) {
1088                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1089                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1090                                                md5, sk, NULL, skb);
1091         }
1092 #endif
1093
1094         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1095
1096         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1097                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1098
1099         if (skb->len != tcp_header_size)
1100                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1101
1102         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1103                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1104                               tcp_skb_pcount(skb));
1105
1106         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
1107         if (likely(err <= 0))
1108                 return err;
1109
1110         tcp_enter_cwr(sk, 1);
1111
1112         return net_xmit_eval(err);
1113 }
1114
1115 /* This routine just queues the buffer for sending.
1116  *
1117  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1118  * otherwise socket can stall.
1119  */
1120 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1121 {
1122         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1123
1124         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1125         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1126         skb_header_release(skb);
1127         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1128         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1129         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1130 }
1131
1132 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1133 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1134                                  unsigned int mss_now)
1135 {
1136         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
1137             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1138                 /* Avoid the costly divide in the normal
1139                  * non-TSO case.
1140                  */
1141                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
1142                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1143                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1144         } else {
1145                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1146                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
1147                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1148         }
1149 }
1150
1151 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1152  * skb is counted to fackets_out or not.
1153  */
1154 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1155                                    int decr)
1156 {
1157         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1158
1159         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1160                 return;
1161
1162         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1163                 tp->fackets_out -= decr;
1164 }
1165
1166 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1167  * tweaks to fix counters
1168  */
1169 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1170 {
1171         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1172
1173         tp->packets_out -= decr;
1174
1175         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1176                 tp->sacked_out -= decr;
1177         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1178                 tp->retrans_out -= decr;
1179         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1180                 tp->lost_out -= decr;
1181
1182         /* Reno case is special. Sigh... */
1183         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1184                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1185
1186         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1187
1188         if (tp->lost_skb_hint &&
1189             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1190             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1191                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1192
1193         tcp_verify_left_out(tp);
1194 }
1195
1196 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1197  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1198  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1199  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1200  */
1201 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1202                  unsigned int mss_now)
1203 {
1204         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1205         struct sk_buff *buff;
1206         int nsize, old_factor;
1207         int nlen;
1208         u8 flags;
1209
1210         if (WARN_ON(len > skb->len))
1211                 return -EINVAL;
1212
1213         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1214         if (nsize < 0)
1215                 nsize = 0;
1216
1217         if (skb_cloned(skb) &&
1218             skb_is_nonlinear(skb) &&
1219             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1220                 return -ENOMEM;
1221
1222         /* Get a new skb... force flag on. */
1223         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1224         if (buff == NULL)
1225                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1226
1227         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1228         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1229         nlen = skb->len - len - nsize;
1230         buff->truesize += nlen;
1231         skb->truesize -= nlen;
1232
1233         /* Correct the sequence numbers. */
1234         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1235         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1236         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1237
1238         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1239         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1240         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1241         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1242         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1243
1244         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1245                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1246                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1247                                                        skb_put(buff, nsize),
1248                                                        nsize, 0);
1249
1250                 skb_trim(skb, len);
1251
1252                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1253         } else {
1254                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1255                 skb_split(skb, buff, len);
1256         }
1257
1258         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1259
1260         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1261          * skbs, which it never sent before. --ANK
1262          */
1263         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1264         buff->tstamp = skb->tstamp;
1265
1266         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1267
1268         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1269         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1270         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1271
1272         /* If this packet has been sent out already, we must
1273          * adjust the various packet counters.
1274          */
1275         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1276                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1277                         tcp_skb_pcount(buff);
1278
1279                 if (diff)
1280                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1281         }
1282
1283         /* Link BUFF into the send queue. */
1284         skb_header_release(buff);
1285         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1286
1287         return 0;
1288 }
1289
1290 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1291  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1292  * immediately discarded.
1293  */
1294 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1295 {
1296         int i, k, eat;
1297
1298         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1299         if (eat) {
1300                 __skb_pull(skb, eat);
1301                 skb->avail_size -= eat;
1302                 len -= eat;
1303                 if (!len)
1304                         return;
1305         }
1306         eat = len;
1307         k = 0;
1308         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1309                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1310
1311                 if (size <= eat) {
1312                         skb_frag_unref(skb, i);
1313                         eat -= size;
1314                 } else {
1315                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1316                         if (eat) {
1317                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1318                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1319                                 eat = 0;
1320                         }
1321                         k++;
1322                 }
1323         }
1324         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1325
1326         skb_reset_tail_pointer(skb);
1327         skb->data_len -= len;
1328         skb->len = skb->data_len;
1329 }
1330
1331 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1332 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1333 {
1334         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1335                 return -ENOMEM;
1336
1337         __pskb_trim_head(skb, len);
1338
1339         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1340         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1341
1342         skb->truesize        -= len;
1343         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1344         sk_mem_uncharge(sk, len);
1345         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1346
1347         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1348         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1349                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1350
1351         return 0;
1352 }
1353
1354 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1355 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1356 {
1357         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1358         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1359         int mss_now;
1360
1361         /* Calculate base mss without TCP options:
1362            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1363          */
1364         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1365
1366         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1367         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1368                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1369
1370                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1371                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1372         }
1373
1374         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1375         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1376                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1377
1378         /* Now subtract optional transport overhead */
1379         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1380
1381         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1382         if (mss_now < 48)
1383                 mss_now = 48;
1384
1385         /* Now subtract TCP options size, not including SACKs */
1386         mss_now -= tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1387
1388         return mss_now;
1389 }
1390
1391 /* Inverse of above */
1392 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1393 {
1394         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1395         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1396         int mtu;
1397
1398         mtu = mss +
1399               tp->tcp_header_len +
1400               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1401               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1402
1403         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1404         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1405                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1406
1407                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1408                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1409         }
1410         return mtu;
1411 }
1412
1413 /* MTU probing init per socket */
1414 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1415 {
1416         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1417         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1418
1419         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1420         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1421                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1422         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1423         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1424 }
1425 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1426
1427 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1428
1429    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1430    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1431
1432    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1433    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1434    It also does not include TCP options.
1435
1436    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1437
1438    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1439    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1440    taking into account current pmtu, but never exceeds
1441    tp->rx_opt.mss_clamp.
1442
1443    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1444    DOES NOT include either tcp or ip options.
1445
1446    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1447    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1448  */
1449 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1450 {
1451         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1452         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1453         int mss_now;
1454
1455         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1456                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1457
1458         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1459         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1460
1461         /* And store cached results */
1462         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1463         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1464                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1465         tp->mss_cache = mss_now;
1466
1467         return mss_now;
1468 }
1469 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1470
1471 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1472  * and even PMTU discovery events into account.
1473  */
1474 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1475 {
1476         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1477         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1478         u32 mss_now;
1479         unsigned int header_len;
1480         struct tcp_out_options opts;
1481         struct tcp_md5sig_key *md5;
1482
1483         mss_now = tp->mss_cache;
1484
1485         if (dst) {
1486                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1487                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1488                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1489         }
1490
1491         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1492                      sizeof(struct tcphdr);
1493         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1494          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1495          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1496          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1497         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1498                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1499                 mss_now -= delta;
1500         }
1501
1502         return mss_now;
1503 }
1504
1505 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1506 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1507 {
1508         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1509
1510         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1511                 /* Network is feed fully. */
1512                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1513                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1514         } else {
1515                 /* Network starves. */
1516                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1517                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1518
1519                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1520                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1521                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1522         }
1523 }
1524
1525 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1526  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1527  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1528  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1529  *
1530  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1531  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1532  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1533  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1534  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1535  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1536  */
1537 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1538                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1539 {
1540         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1541         u32 needed, window, max_len;
1542
1543         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1544         max_len = mss_now * max_segs;
1545
1546         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1547                 return max_len;
1548
1549         needed = min(skb->len, window);
1550
1551         if (max_len <= needed)
1552                 return max_len;
1553
1554         return needed - needed % mss_now;
1555 }
1556
1557 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1558  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1559  */
1560 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1561                                          const struct sk_buff *skb)
1562 {
1563         u32 in_flight, cwnd;
1564
1565         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1566         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1567             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1568                 return 1;
1569
1570         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1571         cwnd = tp->snd_cwnd;
1572         if (in_flight < cwnd)
1573                 return (cwnd - in_flight);
1574
1575         return 0;
1576 }
1577
1578 /* Initialize TSO state of a skb.
1579  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1580  * SKB onto the wire.
1581  */
1582 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1583                              unsigned int mss_now)
1584 {
1585         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1586
1587         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1588                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1589                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1590         }
1591         return tso_segs;
1592 }
1593
1594 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1595 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1596 {
1597         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1598                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1599 }
1600
1601 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1602  * 1. It is full sized.
1603  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1604  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1605  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1606  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1607  */
1608 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1609                                   const struct sk_buff *skb,
1610                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1611 {
1612         return skb->len < mss_now &&
1613                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1614                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1615 }
1616
1617 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1618  * sent now.
1619  */
1620 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1621                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1622 {
1623         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1624          * write_queue (they have no chances to get new data).
1625          *
1626          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1627          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1628          */
1629         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1630                 return true;
1631
1632         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1633          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1634          */
1635         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1636             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1637                 return true;
1638
1639         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1640                 return true;
1641
1642         return false;
1643 }
1644
1645 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1646 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1647                              const struct sk_buff *skb,
1648                              unsigned int cur_mss)
1649 {
1650         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1651
1652         if (skb->len > cur_mss)
1653                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1654
1655         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1656 }
1657
1658 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1659  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1660  * packets allowed by the congestion window.
1661  */
1662 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1663                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1664 {
1665         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1666         unsigned int cwnd_quota;
1667
1668         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1669
1670         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1671                 return 0;
1672
1673         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1674         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1675                 cwnd_quota = 0;
1676
1677         return cwnd_quota;
1678 }
1679
1680 /* Test if sending is allowed right now. */
1681 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1682 {
1683         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1684         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1685
1686         return skb &&
1687                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1688                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1689                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1690 }
1691
1692 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1693  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1694  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1695  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1696  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1697  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1698  */
1699 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1700                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1701 {
1702         struct sk_buff *buff;
1703         int nlen = skb->len - len;
1704         u8 flags;
1705
1706         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1707         if (skb->len != skb->data_len)
1708                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1709
1710         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1711         if (unlikely(buff == NULL))
1712                 return -ENOMEM;
1713
1714         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1715         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1716         buff->truesize += nlen;
1717         skb->truesize -= nlen;
1718
1719         /* Correct the sequence numbers. */
1720         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1721         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1722         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1723
1724         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1725         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1726         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1727         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1728
1729         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1730         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1731
1732         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1733         skb_split(skb, buff, len);
1734
1735         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1736         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1737         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1738
1739         /* Link BUFF into the send queue. */
1740         skb_header_release(buff);
1741         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1742
1743         return 0;
1744 }
1745
1746 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1747  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1748  *
1749  * This algorithm is from John Heffner.
1750  */
1751 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1752 {
1753         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1754         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1755         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1756         int win_divisor;
1757
1758         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1759                 goto send_now;
1760
1761         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1762                 goto send_now;
1763
1764         /* Defer for less than two clock ticks. */
1765         if (tp->tso_deferred &&
1766             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1767                 goto send_now;
1768
1769         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1770
1771         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1772
1773         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1774
1775         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1776         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1777
1778         limit = min(send_win, cong_win);
1779
1780         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1781         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1782                            sk->sk_gso_max_segs * tp->mss_cache))
1783                 goto send_now;
1784
1785         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1786         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1787                 goto send_now;
1788
1789         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1790         if (win_divisor) {
1791                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1792
1793                 /* If at least some fraction of a window is available,
1794                  * just use it.
1795                  */
1796                 chunk /= win_divisor;
1797                 if (limit >= chunk)
1798                         goto send_now;
1799         } else {
1800                 /* Different approach, try not to defer past a single
1801                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1802                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1803                  * then send now.
1804                  */
1805                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1806                         goto send_now;
1807         }
1808
1809         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1810         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1811
1812         return true;
1813
1814 send_now:
1815         tp->tso_deferred = 0;
1816         return false;
1817 }
1818
1819 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1820  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1821  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1822  * changes resulting in larger path MTUs.
1823  *
1824  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1825  *         1 if a probe was sent,
1826  *         -1 otherwise
1827  */
1828 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1829 {
1830         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1831         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1832         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1833         int len;
1834         int probe_size;
1835         int size_needed;
1836         int copy;
1837         int mss_now;
1838
1839         /* Not currently probing/verifying,
1840          * not in recovery,
1841          * have enough cwnd, and
1842          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1843         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1844             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1845             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1846             tp->snd_cwnd < 11 ||
1847             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1848                 return -1;
1849
1850         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1851         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1852         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1853         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1854         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1855                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1856                 return -1;
1857         }
1858
1859         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1860         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1861                 return -1;
1862
1863         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1864                 return -1;
1865         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1866                 return 0;
1867
1868         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1869         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1870                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1871                         return -1;
1872                 else
1873                         return 0;
1874         }
1875
1876         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1877         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1878                 return -1;
1879         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1880         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1881
1882         skb = tcp_send_head(sk);
1883
1884         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1885         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1886         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1887         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1888         nskb->csum = 0;
1889         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1890
1891         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1892
1893         len = 0;
1894         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1895                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1896                 if (nskb->ip_summed)
1897                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1898                 else
1899                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1900                                                             skb_put(nskb, copy),
1901                                                             copy, nskb->csum);
1902
1903                 if (skb->len <= copy) {
1904                         /* We've eaten all the data from this skb.
1905                          * Throw it away. */
1906                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1907                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1908                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1909                 } else {
1910                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1911                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1912                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1913                                 skb_pull(skb, copy);
1914                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1915                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1916                                                                  skb->len, 0);
1917                         } else {
1918                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1919                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1920                         }
1921                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1922                 }
1923
1924                 len += copy;
1925
1926                 if (len >= probe_size)
1927                         break;
1928         }
1929         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1930
1931         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1932          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1933         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1934         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1935                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1936                  * effectively two packets. */
1937                 tp->snd_cwnd--;
1938                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1939
1940                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1941                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1942                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1943
1944                 return 1;
1945         }
1946
1947         return -1;
1948 }
1949
1950 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1951  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1952  * window for us.
1953  *
1954  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1955  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1956  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1957  *
1958  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1959  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1960  */
1961 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1962                            int push_one, gfp_t gfp)
1963 {
1964         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1965         struct sk_buff *skb;
1966         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1967         int cwnd_quota;
1968         int result;
1969
1970         sent_pkts = 0;
1971
1972         if (!push_one) {
1973                 /* Do MTU probing. */
1974                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1975                 if (!result) {
1976                         return false;
1977                 } else if (result > 0) {
1978                         sent_pkts = 1;
1979                 }
1980         }
1981
1982         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1983                 unsigned int limit;
1984
1985
1986                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1987                 BUG_ON(!tso_segs);
1988
1989                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1990                         goto repair; /* Skip network transmission */
1991
1992                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1993                 if (!cwnd_quota)
1994                         break;
1995
1996                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1997                         break;
1998
1999                 if (tso_segs == 1) {
2000                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2001                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2002                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2003                                 break;
2004                 } else {
2005                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
2006                                 break;
2007                 }
2008
2009                 /* TSQ : sk_wmem_alloc accounts skb truesize,
2010                  * including skb overhead. But thats OK.
2011                  */
2012                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= sysctl_tcp_limit_output_bytes) {
2013                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
2014                         break;
2015                 }
2016                 limit = mss_now;
2017                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2018                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2019                                                     min_t(unsigned int,
2020                                                           cwnd_quota,
2021                                                           sk->sk_gso_max_segs));
2022
2023                 if (skb->len > limit &&
2024                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2025                         break;
2026
2027                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2028
2029                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2030                         break;
2031
2032 repair:
2033                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2034                  * This call will increment packets_out.
2035                  */
2036                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2037
2038                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2039                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2040
2041                 if (push_one)
2042                         break;
2043         }
2044
2045         if (likely(sent_pkts)) {
2046                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2047                         tp->prr_out += sent_pkts;
2048                 tcp_cwnd_validate(sk);
2049                 return false;
2050         }
2051         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2052 }
2053
2054 /* Push out any pending frames which were held back due to
2055  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2056  * The socket must be locked by the caller.
2057  */
2058 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2059                                int nonagle)
2060 {
2061         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2062          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2063          * all will be happy.
2064          */
2065         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2066                 return;
2067
2068         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2069                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2070                 tcp_check_probe_timer(sk);
2071 }
2072
2073 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2074  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2075  */
2076 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2077 {
2078         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2079
2080         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2081
2082         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2083 }
2084
2085 /* This function returns the amount that we can raise the
2086  * usable window based on the following constraints
2087  *
2088  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2089  * 2. We limit memory per socket
2090  *
2091  * RFC 1122:
2092  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2093  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2094  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2095  *
2096  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2097  * it at least MSS bytes.
2098  *
2099  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2100  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2101  *
2102  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2103  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2104  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2105  * window to always advance by a single byte.
2106  *
2107  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2108  * then this will not be a problem.
2109  *
2110  * BSD seems to make the following compromise:
2111  *
2112  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2113  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2114  *      then set the window to 0.
2115  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2116  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2117  *      and from being larger than the largest representable value.
2118  *
2119  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2120  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2121  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2122  * those cases where the window is constrained on the sender side
2123  * because the pipeline is full.
2124  *
2125  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2126  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2127  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2128  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2129  * of having a fixed window size at almost all times.
2130  *
2131  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2132  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2133  *
2134  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2135  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2136  */
2137 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2138 {
2139         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2140         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2141         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2142          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2143          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2144          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2145          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2146          */
2147         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2148         int free_space = tcp_space(sk);
2149         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2150         int window;
2151
2152         if (mss > full_space)
2153                 mss = full_space;
2154
2155         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2156                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2157
2158                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2159                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2160                                                4U * tp->advmss);
2161
2162                 if (free_space < mss)
2163                         return 0;
2164         }
2165
2166         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2167                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2168
2169         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2170          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2171          */
2172         window = tp->rcv_wnd;
2173         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2174                 window = free_space;
2175
2176                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2177                  * Import case: prevent zero window announcement if
2178                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2179                  */
2180                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2181                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2182                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2183         } else {
2184                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2185                  * Window clamp already applied above.
2186                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2187                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2188                  * and multiply from happening most of the time.
2189                  * We also don't do any window rounding when the free space
2190                  * is too small.
2191                  */
2192                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2193                         window = (free_space / mss) * mss;
2194                 else if (mss == full_space &&
2195                          free_space > window + (full_space >> 1))
2196                         window = free_space;
2197         }
2198
2199         return window;
2200 }
2201
2202 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2203 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2204 {
2205         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2206         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2207         int skb_size, next_skb_size;
2208
2209         skb_size = skb->len;
2210         next_skb_size = next_skb->len;
2211
2212         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2213
2214         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2215
2216         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2217
2218         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2219                                   next_skb_size);
2220
2221         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2222                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2223
2224         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2225                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2226
2227         /* Update sequence range on original skb. */
2228         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2229
2230         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2231         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2232
2233         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2234          * packet counting does not break.
2235          */
2236         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2237
2238         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2239         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2240         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2241                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2242
2243         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2244
2245         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2246 }
2247
2248 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2249 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2250 {
2251         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2252                 return false;
2253         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2254         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2255                 return false;
2256         if (skb_cloned(skb))
2257                 return false;
2258         if (skb == tcp_send_head(sk))
2259                 return false;
2260         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2261         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2262                 return false;
2263
2264         return true;
2265 }
2266
2267 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2268  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2269  */
2270 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2271                                      int space)
2272 {
2273         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2274         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2275         bool first = true;
2276
2277         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2278                 return;
2279         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2280                 return;
2281
2282         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2283                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2284                         break;
2285
2286                 space -= skb->len;
2287
2288                 if (first) {
2289                         first = false;
2290                         continue;
2291                 }
2292
2293                 if (space < 0)
2294                         break;
2295                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2296                  * the data in the second
2297                  */
2298                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2299                         break;
2300
2301                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2302                         break;
2303
2304                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2305         }
2306 }
2307
2308 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2309  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2310  * error occurred which prevented the send.
2311  */
2312 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2313 {
2314         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2315         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2316         unsigned int cur_mss;
2317
2318         /* Inconslusive MTU probe */
2319         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2320                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2321         }
2322
2323         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2324          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2325          */
2326         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2327             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2328                 return -EAGAIN;
2329
2330         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2331                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2332                         BUG();
2333                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2334                         return -ENOMEM;
2335         }
2336
2337         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2338                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2339
2340         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2341
2342         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2343          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2344          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2345          * our retransmit serves as a zero window probe.
2346          */
2347         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2348             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2349                 return -EAGAIN;
2350
2351         if (skb->len > cur_mss) {
2352                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2353                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2354         } else {
2355                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2356
2357                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2358                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2359                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2360                 }
2361         }
2362
2363         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2364
2365         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2366          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2367          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2368          */
2369         if (skb->len > 0 &&
2370             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2371             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2372                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2373                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2374                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2375                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2376                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2377                 }
2378         }
2379
2380         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2381          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2382          */
2383         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2384
2385         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it */
2386         if (unlikely(NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3))) {
2387                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2388                                                    GFP_ATOMIC);
2389                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2390                               -ENOBUFS;
2391         } else {
2392                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2393         }
2394 }
2395
2396 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2397 {
2398         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2399         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2400
2401         if (err == 0) {
2402                 /* Update global TCP statistics. */
2403                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2404
2405                 tp->total_retrans++;
2406
2407 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2408                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2409                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2410                 }
2411 #endif
2412                 if (!tp->retrans_out)
2413                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2414                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2415                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2416
2417                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2418                 if (!tp->retrans_stamp)
2419                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2420
2421                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2422
2423                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2424                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2425                  */
2426                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2427         }
2428         return err;
2429 }
2430
2431 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2432  * window/congestion state.
2433  */
2434 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2435 {
2436         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2437         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2438
2439         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2440         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2441                 return false;
2442
2443         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2444         if (tcp_is_reno(tp))
2445                 return false;
2446
2447         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2448          * and retransmission... Both ways have their merits...
2449          *
2450          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2451          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2452          * NextSeg() specified in RFC3517.
2453          */
2454
2455         if (tcp_may_send_now(sk))
2456                 return false;
2457
2458         return true;
2459 }
2460
2461 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2462  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2463  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2464  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2465  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2466  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2467  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2468  */
2469 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2470 {
2471         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2472         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2473         struct sk_buff *skb;
2474         struct sk_buff *hole = NULL;
2475         u32 last_lost;
2476         int mib_idx;
2477         int fwd_rexmitting = 0;
2478
2479         if (!tp->packets_out)
2480                 return;
2481
2482         if (!tp->lost_out)
2483                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2484
2485         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2486                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2487                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2488                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2489                         last_lost = tp->retransmit_high;
2490         } else {
2491                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2492                 last_lost = tp->snd_una;
2493         }
2494
2495         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2496                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2497
2498                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2499                         break;
2500                 /* we could do better than to assign each time */
2501                 if (hole == NULL)
2502                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2503
2504                 /* Assume this retransmit will generate
2505                  * only one packet for congestion window
2506                  * calculation purposes.  This works because
2507                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2508                  * packet to be MSS sized and all the
2509                  * packet counting works out.
2510                  */
2511                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2512                         return;
2513
2514                 if (fwd_rexmitting) {
2515 begin_fwd:
2516                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2517                                 break;
2518                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2519
2520                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2521                         tp->retransmit_high = last_lost;
2522                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2523                                 break;
2524                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2525                         if (hole != NULL) {
2526                                 skb = hole;
2527                                 hole = NULL;
2528                         }
2529                         fwd_rexmitting = 1;
2530                         goto begin_fwd;
2531
2532                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2533                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2534                                 hole = skb;
2535                         continue;
2536
2537                 } else {
2538                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2539                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2540                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2541                         else
2542                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2543                 }
2544
2545                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2546                         continue;
2547
2548                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2549                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2550                         return;
2551                 }
2552                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2553
2554                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2555                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2556
2557                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2558                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2559                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2560                                                   TCP_RTO_MAX);
2561         }
2562 }
2563
2564 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2565  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2566  */
2567 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2568 {
2569         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2570         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2571         int mss_now;
2572
2573         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2574          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2575          * and IP options.
2576          */
2577         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2578
2579         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2580                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2581                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2582                 tp->write_seq++;
2583         } else {
2584                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2585                 for (;;) {
2586                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2587                                                sk->sk_allocation);
2588                         if (skb)
2589                                 break;
2590                         yield();
2591                 }
2592
2593                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2594                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2595                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2596                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2597                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2598                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2599         }
2600         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2601 }
2602
2603 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2604  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2605  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2606  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2607  */
2608 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2609 {
2610         struct sk_buff *skb;
2611
2612         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2613         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2614         if (!skb) {
2615                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2616                 return;
2617         }
2618
2619         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2620         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2621         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2622                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2623         /* Send it off. */
2624         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2625         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2626                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2627
2628         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2629 }
2630
2631 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2632  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2633  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2634  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2635  * and rcv_wscale values will not be correct.
2636  */
2637 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2638 {
2639         struct sk_buff *skb;
2640
2641         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2642         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2643                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2644                 return -EFAULT;
2645         }
2646         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2647                 if (skb_cloned(skb)) {
2648                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2649                         if (nskb == NULL)
2650                                 return -ENOMEM;
2651                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2652                         skb_header_release(nskb);
2653                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2654                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2655                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2656                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2657                         skb = nskb;
2658                 }
2659
2660                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2661                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2662         }
2663         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2664         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2665 }
2666
2667 /**
2668  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2669  * sk: listener socket
2670  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2671  * req: request_sock pointer
2672  * rvp: request_values pointer
2673  *
2674  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2675  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2676  */
2677 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2678                                 struct request_sock *req,
2679                                 struct request_values *rvp,
2680                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2681 {
2682         struct tcp_out_options opts;
2683         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2684         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2685         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2686         const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2687         struct tcphdr *th;
2688         struct sk_buff *skb;
2689         struct tcp_md5sig_key *md5;
2690         int tcp_header_size;
2691         int mss;
2692         int s_data_desired = 0;
2693
2694         if (cvp != NULL && cvp->s_data_constant && cvp->s_data_desired)
2695                 s_data_desired = cvp->s_data_desired;
2696         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER + 15 + s_data_desired,
2697                         sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
2698         if (unlikely(!skb)) {
2699                 dst_release(dst);
2700                 return NULL;
2701         }
2702         /* Reserve space for headers. */
2703         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2704
2705         skb_dst_set(skb, dst);
2706
2707         mss = dst_metric_advmss(dst);
2708         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2709                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2710
2711         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2712                 __u8 rcv_wscale;
2713                 /* Set this up on the first call only */
2714                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2715
2716                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2717                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2718                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2719                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2720
2721                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2722                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2723                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2724                         &req->rcv_wnd,
2725                         &req->window_clamp,
2726                         ireq->wscale_ok,
2727                         &rcv_wscale,
2728                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2729                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2730         }
2731
2732         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2733 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2734         if (unlikely(req->cookie_ts))
2735                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2736         else
2737 #endif
2738         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2739         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2740                                              skb, &opts, &md5, xvp, foc)
2741                         + sizeof(*th);
2742
2743         skb_push(skb, tcp_header_size);
2744         skb_reset_transport_header(skb);
2745
2746         th = tcp_hdr(skb);
2747         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2748         th->syn = 1;
2749         th->ack = 1;
2750         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2751         th->source = ireq->loc_port;
2752         th->dest = ireq->rmt_port;
2753         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2754          * not even correctly set)
2755          */
2756         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2757                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2758
2759         if (OPTION_COOKIE_EXTENSION & opts.options) {
2760                 if (s_data_desired) {
2761                         u8 *buf = skb_put(skb, s_data_desired);
2762
2763                         /* copy data directly from the listening socket. */
2764                         memcpy(buf, cvp->s_data_payload, s_data_desired);
2765                         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq += s_data_desired;
2766                 }
2767
2768                 if (opts.hash_size > 0) {
2769                         __u32 workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
2770                         u32 *mess = &xvp->cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
2771                         u32 *tail = &mess[COOKIE_MESSAGE_WORDS-1];
2772
2773                         /* Secret recipe depends on the Timestamp, (future)
2774                          * Sequence and Acknowledgment Numbers, Initiator
2775                          * Cookie, and others handled by IP variant caller.
2776                          */
2777                         *tail-- ^= opts.tsval;
2778                         *tail-- ^= tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1;
2779                         *tail-- ^= TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
2780
2781                         /* recommended */
2782                         *tail-- ^= (((__force u32)th->dest << 16) | (__force u32)th->source);
2783                         *tail-- ^= (u32)(unsigned long)cvp; /* per sockopt */
2784
2785                         sha_transform((__u32 *)&xvp->cookie_bakery[0],
2786                                       (char *)mess,
2787                                       &workspace[0]);
2788                         opts.hash_location =
2789                                 (__u8 *)&xvp->cookie_bakery[0];
2790                 }
2791         }
2792
2793         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2794         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2795         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2796
2797         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2798         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2799         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2800         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2801         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2802
2803 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2804         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2805         if (md5) {
2806                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2807                                                md5, NULL, req, skb);
2808         }
2809 #endif
2810
2811         return skb;
2812 }
2813 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2814
2815 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2816 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2817 {
2818         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2819         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2820         __u8 rcv_wscale;
2821
2822         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2823          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2824          */
2825         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2826                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2827
2828 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2829         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2830                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2831 #endif
2832
2833         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2834         if (tp->rx_opt.user_mss)
2835                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2836         tp->max_window = 0;
2837         tcp_mtup_init(sk);
2838         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2839
2840         if (!tp->window_clamp)
2841                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2842         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2843         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2844                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2845
2846         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2847
2848         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2849         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2850             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2851                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2852
2853         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2854                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2855                                   &tp->rcv_wnd,
2856                                   &tp->window_clamp,
2857                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2858                                   &rcv_wscale,
2859                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2860
2861         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2862         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2863
2864         sk->sk_err = 0;
2865         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2866         tp->snd_wnd = 0;
2867         tcp_init_wl(tp, 0);
2868         tp->snd_una = tp->write_seq;
2869         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2870         tp->snd_up = tp->write_seq;
2871         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2872
2873         if (likely(!tp->repair))
2874                 tp->rcv_nxt = 0;
2875         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2876         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2877
2878         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2879         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2880         tcp_clear_retrans(tp);
2881 }
2882
2883 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2884 {
2885         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2886         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2887
2888         tcb->end_seq += skb->len;
2889         skb_header_release(skb);
2890         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2891         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2892         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2893         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2894         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2895 }
2896
2897 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2898  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2899  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2900  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2901  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2902  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2903  */
2904 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2905 {
2906         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2907         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2908         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2909         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2910         unsigned long last_syn_loss = 0;
2911
2912         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2913         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2914                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2915         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2916         if (syn_loss > 1 &&
2917             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2918                 fo->cookie.len = -1;
2919                 goto fallback;
2920         }
2921
2922         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2923                 fo->cookie.len = -1;
2924         else if (fo->cookie.len <= 0)
2925                 goto fallback;
2926
2927         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2928          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2929          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2930          */
2931         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2932                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2933         space = tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2934                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2935
2936         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2937                                    sk->sk_allocation);
2938         if (syn_data == NULL)
2939                 goto fallback;
2940
2941         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2942                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2943                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2944                 int len = iov->iov_len;
2945
2946                 if (syn_data->len + len > space)
2947                         len = space - syn_data->len;
2948                 else if (i + 1 == iovlen)
2949                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2950                         fo->data = NULL;
2951
2952                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2953                         goto fallback;
2954         }
2955
2956         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2957         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2958         if (data == NULL)
2959                 goto fallback;
2960         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2961         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2962         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2963         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2964         fo->copied = data->len;
2965
2966         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2967                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2968                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2969                 goto done;
2970         }
2971         syn_data = NULL;
2972
2973 fallback:
2974         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2975         if (fo->cookie.len > 0)
2976                 fo->cookie.len = 0;
2977         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2978         if (err)
2979                 tp->syn_fastopen = 0;
2980         kfree_skb(syn_data);
2981 done:
2982         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2983         return err;
2984 }
2985
2986 /* Build a SYN and send it off. */
2987 int tcp_connect(struct sock *sk)
2988 {
2989         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2990         struct sk_buff *buff;
2991         int err;
2992
2993         tcp_connect_init(sk);
2994
2995         if (unlikely(tp->repair)) {
2996                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
2997                 return 0;
2998         }
2999
3000         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
3001         if (unlikely(buff == NULL))
3002                 return -ENOBUFS;
3003
3004         /* Reserve space for headers. */
3005         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3006
3007         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3008         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3009         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3010         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
3011
3012         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3013         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3014               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3015         if (err == -ECONNREFUSED)
3016                 return err;
3017
3018         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3019          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3020          */
3021         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3022         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3023         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3024
3025         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3026         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3027                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3028         return 0;
3029 }
3030 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3031
3032 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3033  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3034  * for details.
3035  */
3036 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3037 {
3038         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3039         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3040         unsigned long timeout;
3041
3042         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3043                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3044                 int max_ato = HZ / 2;
3045
3046                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3047                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3048                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3049
3050                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3051
3052                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3053                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3054                  * directly.
3055                  */
3056                 if (tp->srtt) {
3057                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
3058
3059                         if (rtt < max_ato)
3060                                 max_ato = rtt;
3061                 }
3062
3063                 ato = min(ato, max_ato);
3064         }
3065
3066         /* Stay within the limit we were given */
3067         timeout = jiffies + ato;
3068
3069         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3070         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3071                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3072                  * send ACK now.
3073                  */
3074                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3075                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3076                         tcp_send_ack(sk);
3077                         return;
3078                 }
3079
3080                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3081                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3082         }
3083         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3084         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3085         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3086 }
3087
3088 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3089 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3090 {
3091         struct sk_buff *buff;
3092
3093         /* If we have been reset, we may not send again. */
3094         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3095                 return;
3096
3097         /* We are not putting this on the write queue, so
3098          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3099          * sock.
3100          */
3101         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3102         if (buff == NULL) {
3103                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3104                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3105                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3106                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3107                 return;
3108         }
3109
3110         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3111         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3112         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3113
3114         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3115         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3116         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3117 }
3118
3119 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3120  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3121  *
3122  * Question: what should we make while urgent mode?
3123  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3124  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3125  *
3126  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3127  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3128  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3129  */
3130 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3131 {
3132         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3133         struct sk_buff *skb;
3134
3135         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3136         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3137         if (skb == NULL)
3138                 return -1;
3139
3140         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3141         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3142         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3143          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3144          * send it.
3145          */
3146         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3147         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3148         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3149 }
3150
3151 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3152 {
3153         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3154                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3155                 tcp_sk(sk)->snd_nxt = tcp_sk(sk)->write_seq;
3156                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3157         }
3158 }
3159
3160 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3161 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3162 {
3163         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3164         struct sk_buff *skb;
3165
3166         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3167                 return -1;
3168
3169         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3170             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3171                 int err;
3172                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3173                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3174
3175                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3176                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3177
3178                 /* We are probing the opening of a window
3179                  * but the window size is != 0
3180                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3181                  */
3182                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3183                     skb->len > mss) {
3184                         seg_size = min(seg_size, mss);
3185                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3186                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3187                                 return -1;
3188                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3189                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3190
3191                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3192                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3193                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3194                 if (!err)
3195                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3196                 return err;
3197         } else {
3198                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3199                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3200                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3201         }
3202 }
3203
3204 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3205  * a partial packet else a zero probe.
3206  */
3207 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3208 {
3209         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3210         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3211         int err;
3212
3213         err = tcp_write_wakeup(sk);
3214
3215         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3216                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3217                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3218                 icsk->icsk_backoff = 0;
3219                 return;
3220         }
3221
3222         if (err <= 0) {
3223                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3224                         icsk->icsk_backoff++;
3225                 icsk->icsk_probes_out++;
3226                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3227                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3228                                           TCP_RTO_MAX);
3229         } else {
3230                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3231                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3232                  * Let local senders to fight for local resources.
3233                  *
3234                  * Use accumulated backoff yet.
3235                  */
3236                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3237                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3238                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3239                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3240                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3241                                           TCP_RTO_MAX);
3242         }
3243 }