tcp: fix SYN-data space mis-accounting
[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 any TCP options.  */
1355 static inline 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         return mss_now;
1385 }
1386
1387 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1388 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1389 {
1390         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1391         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1392                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1393 }
1394
1395 /* Inverse of above */
1396 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1397 {
1398         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1399         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1400         int mtu;
1401
1402         mtu = mss +
1403               tp->tcp_header_len +
1404               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1405               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1406
1407         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1408         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1409                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1410
1411                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1412                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1413         }
1414         return mtu;
1415 }
1416
1417 /* MTU probing init per socket */
1418 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1419 {
1420         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1421         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1422
1423         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1424         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1425                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1426         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1427         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1428 }
1429 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1430
1431 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1432
1433    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1434    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1435
1436    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1437    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1438    It also does not include TCP options.
1439
1440    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1441
1442    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1443    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1444    taking into account current pmtu, but never exceeds
1445    tp->rx_opt.mss_clamp.
1446
1447    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1448    DOES NOT include either tcp or ip options.
1449
1450    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1451    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1452  */
1453 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1454 {
1455         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1456         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1457         int mss_now;
1458
1459         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1460                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1461
1462         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1463         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1464
1465         /* And store cached results */
1466         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1467         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1468                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1469         tp->mss_cache = mss_now;
1470
1471         return mss_now;
1472 }
1473 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1474
1475 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1476  * and even PMTU discovery events into account.
1477  */
1478 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1479 {
1480         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1481         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1482         u32 mss_now;
1483         unsigned int header_len;
1484         struct tcp_out_options opts;
1485         struct tcp_md5sig_key *md5;
1486
1487         mss_now = tp->mss_cache;
1488
1489         if (dst) {
1490                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1491                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1492                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1493         }
1494
1495         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1496                      sizeof(struct tcphdr);
1497         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1498          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1499          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1500          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1501         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1502                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1503                 mss_now -= delta;
1504         }
1505
1506         return mss_now;
1507 }
1508
1509 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1510 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1511 {
1512         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1513
1514         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1515                 /* Network is feed fully. */
1516                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1517                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1518         } else {
1519                 /* Network starves. */
1520                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1521                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1522
1523                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1524                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1525                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1526         }
1527 }
1528
1529 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1530  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1531  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1532  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1533  *
1534  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1535  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1536  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1537  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1538  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1539  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1540  */
1541 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1542                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1543 {
1544         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1545         u32 needed, window, max_len;
1546
1547         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1548         max_len = mss_now * max_segs;
1549
1550         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1551                 return max_len;
1552
1553         needed = min(skb->len, window);
1554
1555         if (max_len <= needed)
1556                 return max_len;
1557
1558         return needed - needed % mss_now;
1559 }
1560
1561 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1562  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1563  */
1564 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1565                                          const struct sk_buff *skb)
1566 {
1567         u32 in_flight, cwnd;
1568
1569         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1570         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1571             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1572                 return 1;
1573
1574         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1575         cwnd = tp->snd_cwnd;
1576         if (in_flight < cwnd)
1577                 return (cwnd - in_flight);
1578
1579         return 0;
1580 }
1581
1582 /* Initialize TSO state of a skb.
1583  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1584  * SKB onto the wire.
1585  */
1586 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1587                              unsigned int mss_now)
1588 {
1589         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1590
1591         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1592                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1593                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1594         }
1595         return tso_segs;
1596 }
1597
1598 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1599 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1600 {
1601         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1602                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1603 }
1604
1605 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1606  * 1. It is full sized.
1607  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1608  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1609  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1610  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1611  */
1612 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1613                                   const struct sk_buff *skb,
1614                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1615 {
1616         return skb->len < mss_now &&
1617                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1618                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1619 }
1620
1621 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1622  * sent now.
1623  */
1624 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1625                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1626 {
1627         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1628          * write_queue (they have no chances to get new data).
1629          *
1630          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1631          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1632          */
1633         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1634                 return true;
1635
1636         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1637          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1638          */
1639         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1640             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1641                 return true;
1642
1643         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1644                 return true;
1645
1646         return false;
1647 }
1648
1649 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1650 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1651                              const struct sk_buff *skb,
1652                              unsigned int cur_mss)
1653 {
1654         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1655
1656         if (skb->len > cur_mss)
1657                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1658
1659         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1660 }
1661
1662 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1663  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1664  * packets allowed by the congestion window.
1665  */
1666 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1667                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1668 {
1669         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1670         unsigned int cwnd_quota;
1671
1672         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1673
1674         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1675                 return 0;
1676
1677         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1678         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1679                 cwnd_quota = 0;
1680
1681         return cwnd_quota;
1682 }
1683
1684 /* Test if sending is allowed right now. */
1685 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1686 {
1687         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1688         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1689
1690         return skb &&
1691                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1692                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1693                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1694 }
1695
1696 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1697  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1698  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1699  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1700  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1701  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1702  */
1703 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1704                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1705 {
1706         struct sk_buff *buff;
1707         int nlen = skb->len - len;
1708         u8 flags;
1709
1710         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1711         if (skb->len != skb->data_len)
1712                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1713
1714         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1715         if (unlikely(buff == NULL))
1716                 return -ENOMEM;
1717
1718         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1719         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1720         buff->truesize += nlen;
1721         skb->truesize -= nlen;
1722
1723         /* Correct the sequence numbers. */
1724         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1725         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1726         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1727
1728         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1729         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1730         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1731         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1732
1733         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1734         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1735
1736         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1737         skb_split(skb, buff, len);
1738
1739         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1740         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1741         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1742
1743         /* Link BUFF into the send queue. */
1744         skb_header_release(buff);
1745         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1746
1747         return 0;
1748 }
1749
1750 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1751  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1752  *
1753  * This algorithm is from John Heffner.
1754  */
1755 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1756 {
1757         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1758         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1759         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1760         int win_divisor;
1761
1762         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1763                 goto send_now;
1764
1765         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1766                 goto send_now;
1767
1768         /* Defer for less than two clock ticks. */
1769         if (tp->tso_deferred &&
1770             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1771                 goto send_now;
1772
1773         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1774
1775         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1776
1777         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1778
1779         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1780         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1781
1782         limit = min(send_win, cong_win);
1783
1784         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1785         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1786                            sk->sk_gso_max_segs * tp->mss_cache))
1787                 goto send_now;
1788
1789         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1790         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1791                 goto send_now;
1792
1793         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1794         if (win_divisor) {
1795                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1796
1797                 /* If at least some fraction of a window is available,
1798                  * just use it.
1799                  */
1800                 chunk /= win_divisor;
1801                 if (limit >= chunk)
1802                         goto send_now;
1803         } else {
1804                 /* Different approach, try not to defer past a single
1805                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1806                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1807                  * then send now.
1808                  */
1809                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1810                         goto send_now;
1811         }
1812
1813         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1814         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1815
1816         return true;
1817
1818 send_now:
1819         tp->tso_deferred = 0;
1820         return false;
1821 }
1822
1823 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1824  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1825  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1826  * changes resulting in larger path MTUs.
1827  *
1828  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1829  *         1 if a probe was sent,
1830  *         -1 otherwise
1831  */
1832 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1833 {
1834         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1835         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1836         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1837         int len;
1838         int probe_size;
1839         int size_needed;
1840         int copy;
1841         int mss_now;
1842
1843         /* Not currently probing/verifying,
1844          * not in recovery,
1845          * have enough cwnd, and
1846          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1847         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1848             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1849             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1850             tp->snd_cwnd < 11 ||
1851             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1852                 return -1;
1853
1854         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1855         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1856         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1857         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1858         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1859                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1860                 return -1;
1861         }
1862
1863         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1864         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1865                 return -1;
1866
1867         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1868                 return -1;
1869         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1870                 return 0;
1871
1872         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1873         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1874                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1875                         return -1;
1876                 else
1877                         return 0;
1878         }
1879
1880         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1881         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1882                 return -1;
1883         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1884         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1885
1886         skb = tcp_send_head(sk);
1887
1888         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1889         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1890         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1891         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1892         nskb->csum = 0;
1893         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1894
1895         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1896
1897         len = 0;
1898         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1899                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1900                 if (nskb->ip_summed)
1901                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1902                 else
1903                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1904                                                             skb_put(nskb, copy),
1905                                                             copy, nskb->csum);
1906
1907                 if (skb->len <= copy) {
1908                         /* We've eaten all the data from this skb.
1909                          * Throw it away. */
1910                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1911                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1912                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1913                 } else {
1914                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1915                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1916                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1917                                 skb_pull(skb, copy);
1918                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1919                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1920                                                                  skb->len, 0);
1921                         } else {
1922                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1923                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1924                         }
1925                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1926                 }
1927
1928                 len += copy;
1929
1930                 if (len >= probe_size)
1931                         break;
1932         }
1933         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1934
1935         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1936          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1937         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1938         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1939                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1940                  * effectively two packets. */
1941                 tp->snd_cwnd--;
1942                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1943
1944                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1945                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1946                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1947
1948                 return 1;
1949         }
1950
1951         return -1;
1952 }
1953
1954 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1955  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1956  * window for us.
1957  *
1958  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1959  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1960  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1961  *
1962  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1963  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1964  */
1965 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1966                            int push_one, gfp_t gfp)
1967 {
1968         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1969         struct sk_buff *skb;
1970         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1971         int cwnd_quota;
1972         int result;
1973
1974         sent_pkts = 0;
1975
1976         if (!push_one) {
1977                 /* Do MTU probing. */
1978                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1979                 if (!result) {
1980                         return false;
1981                 } else if (result > 0) {
1982                         sent_pkts = 1;
1983                 }
1984         }
1985
1986         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1987                 unsigned int limit;
1988
1989
1990                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1991                 BUG_ON(!tso_segs);
1992
1993                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1994                         goto repair; /* Skip network transmission */
1995
1996                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1997                 if (!cwnd_quota)
1998                         break;
1999
2000                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
2001                         break;
2002
2003                 if (tso_segs == 1) {
2004                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2005                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2006                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2007                                 break;
2008                 } else {
2009                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
2010                                 break;
2011                 }
2012
2013                 /* TSQ : sk_wmem_alloc accounts skb truesize,
2014                  * including skb overhead. But thats OK.
2015                  */
2016                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= sysctl_tcp_limit_output_bytes) {
2017                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
2018                         break;
2019                 }
2020                 limit = mss_now;
2021                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2022                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2023                                                     min_t(unsigned int,
2024                                                           cwnd_quota,
2025                                                           sk->sk_gso_max_segs));
2026
2027                 if (skb->len > limit &&
2028                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2029                         break;
2030
2031                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2032
2033                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2034                         break;
2035
2036 repair:
2037                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2038                  * This call will increment packets_out.
2039                  */
2040                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2041
2042                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2043                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2044
2045                 if (push_one)
2046                         break;
2047         }
2048
2049         if (likely(sent_pkts)) {
2050                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2051                         tp->prr_out += sent_pkts;
2052                 tcp_cwnd_validate(sk);
2053                 return false;
2054         }
2055         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2056 }
2057
2058 /* Push out any pending frames which were held back due to
2059  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2060  * The socket must be locked by the caller.
2061  */
2062 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2063                                int nonagle)
2064 {
2065         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2066          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2067          * all will be happy.
2068          */
2069         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2070                 return;
2071
2072         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2073                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2074                 tcp_check_probe_timer(sk);
2075 }
2076
2077 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2078  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2079  */
2080 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2081 {
2082         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2083
2084         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2085
2086         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2087 }
2088
2089 /* This function returns the amount that we can raise the
2090  * usable window based on the following constraints
2091  *
2092  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2093  * 2. We limit memory per socket
2094  *
2095  * RFC 1122:
2096  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2097  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2098  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2099  *
2100  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2101  * it at least MSS bytes.
2102  *
2103  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2104  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2105  *
2106  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2107  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2108  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2109  * window to always advance by a single byte.
2110  *
2111  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2112  * then this will not be a problem.
2113  *
2114  * BSD seems to make the following compromise:
2115  *
2116  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2117  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2118  *      then set the window to 0.
2119  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2120  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2121  *      and from being larger than the largest representable value.
2122  *
2123  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2124  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2125  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2126  * those cases where the window is constrained on the sender side
2127  * because the pipeline is full.
2128  *
2129  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2130  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2131  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2132  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2133  * of having a fixed window size at almost all times.
2134  *
2135  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2136  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2137  *
2138  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2139  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2140  */
2141 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2142 {
2143         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2145         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2146          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2147          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2148          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2149          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2150          */
2151         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2152         int free_space = tcp_space(sk);
2153         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2154         int window;
2155
2156         if (mss > full_space)
2157                 mss = full_space;
2158
2159         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2160                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2161
2162                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2163                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2164                                                4U * tp->advmss);
2165
2166                 if (free_space < mss)
2167                         return 0;
2168         }
2169
2170         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2171                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2172
2173         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2174          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2175          */
2176         window = tp->rcv_wnd;
2177         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2178                 window = free_space;
2179
2180                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2181                  * Import case: prevent zero window announcement if
2182                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2183                  */
2184                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2185                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2186                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2187         } else {
2188                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2189                  * Window clamp already applied above.
2190                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2191                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2192                  * and multiply from happening most of the time.
2193                  * We also don't do any window rounding when the free space
2194                  * is too small.
2195                  */
2196                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2197                         window = (free_space / mss) * mss;
2198                 else if (mss == full_space &&
2199                          free_space > window + (full_space >> 1))
2200                         window = free_space;
2201         }
2202
2203         return window;
2204 }
2205
2206 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2207 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2208 {
2209         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2210         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2211         int skb_size, next_skb_size;
2212
2213         skb_size = skb->len;
2214         next_skb_size = next_skb->len;
2215
2216         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2217
2218         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2219
2220         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2221
2222         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2223                                   next_skb_size);
2224
2225         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2226                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2227
2228         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2229                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2230
2231         /* Update sequence range on original skb. */
2232         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2233
2234         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2235         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2236
2237         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2238          * packet counting does not break.
2239          */
2240         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2241
2242         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2243         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2244         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2245                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2246
2247         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2248
2249         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2250 }
2251
2252 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2253 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2254 {
2255         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2256                 return false;
2257         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2258         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2259                 return false;
2260         if (skb_cloned(skb))
2261                 return false;
2262         if (skb == tcp_send_head(sk))
2263                 return false;
2264         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2265         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2266                 return false;
2267
2268         return true;
2269 }
2270
2271 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2272  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2273  */
2274 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2275                                      int space)
2276 {
2277         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2278         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2279         bool first = true;
2280
2281         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2282                 return;
2283         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2284                 return;
2285
2286         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2287                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2288                         break;
2289
2290                 space -= skb->len;
2291
2292                 if (first) {
2293                         first = false;
2294                         continue;
2295                 }
2296
2297                 if (space < 0)
2298                         break;
2299                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2300                  * the data in the second
2301                  */
2302                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2303                         break;
2304
2305                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2306                         break;
2307
2308                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2309         }
2310 }
2311
2312 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2313  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2314  * error occurred which prevented the send.
2315  */
2316 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2317 {
2318         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2319         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2320         unsigned int cur_mss;
2321
2322         /* Inconslusive MTU probe */
2323         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2324                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2325         }
2326
2327         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2328          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2329          */
2330         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2331             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2332                 return -EAGAIN;
2333
2334         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2335                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2336                         BUG();
2337                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2338                         return -ENOMEM;
2339         }
2340
2341         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2342                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2343
2344         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2345
2346         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2347          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2348          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2349          * our retransmit serves as a zero window probe.
2350          */
2351         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2352             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2353                 return -EAGAIN;
2354
2355         if (skb->len > cur_mss) {
2356                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2357                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2358         } else {
2359                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2360
2361                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2362                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2363                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2364                 }
2365         }
2366
2367         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2368
2369         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2370          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2371          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2372          */
2373         if (skb->len > 0 &&
2374             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2375             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2376                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2377                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2378                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2379                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2380                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2381                 }
2382         }
2383
2384         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2385          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2386          */
2387         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2388
2389         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it */
2390         if (unlikely(NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3))) {
2391                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2392                                                    GFP_ATOMIC);
2393                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2394                               -ENOBUFS;
2395         } else {
2396                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2397         }
2398 }
2399
2400 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2401 {
2402         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2403         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2404
2405         if (err == 0) {
2406                 /* Update global TCP statistics. */
2407                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2408
2409                 tp->total_retrans++;
2410
2411 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2412                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2413                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2414                 }
2415 #endif
2416                 if (!tp->retrans_out)
2417                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2418                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2419                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2420
2421                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2422                 if (!tp->retrans_stamp)
2423                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2424
2425                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2426
2427                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2428                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2429                  */
2430                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2431         }
2432         return err;
2433 }
2434
2435 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2436  * window/congestion state.
2437  */
2438 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2439 {
2440         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2441         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2442
2443         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2444         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2445                 return false;
2446
2447         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2448         if (tcp_is_reno(tp))
2449                 return false;
2450
2451         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2452          * and retransmission... Both ways have their merits...
2453          *
2454          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2455          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2456          * NextSeg() specified in RFC3517.
2457          */
2458
2459         if (tcp_may_send_now(sk))
2460                 return false;
2461
2462         return true;
2463 }
2464
2465 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2466  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2467  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2468  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2469  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2470  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2471  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2472  */
2473 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2474 {
2475         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2476         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2477         struct sk_buff *skb;
2478         struct sk_buff *hole = NULL;
2479         u32 last_lost;
2480         int mib_idx;
2481         int fwd_rexmitting = 0;
2482
2483         if (!tp->packets_out)
2484                 return;
2485
2486         if (!tp->lost_out)
2487                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2488
2489         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2490                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2491                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2492                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2493                         last_lost = tp->retransmit_high;
2494         } else {
2495                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2496                 last_lost = tp->snd_una;
2497         }
2498
2499         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2500                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2501
2502                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2503                         break;
2504                 /* we could do better than to assign each time */
2505                 if (hole == NULL)
2506                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2507
2508                 /* Assume this retransmit will generate
2509                  * only one packet for congestion window
2510                  * calculation purposes.  This works because
2511                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2512                  * packet to be MSS sized and all the
2513                  * packet counting works out.
2514                  */
2515                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2516                         return;
2517
2518                 if (fwd_rexmitting) {
2519 begin_fwd:
2520                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2521                                 break;
2522                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2523
2524                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2525                         tp->retransmit_high = last_lost;
2526                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2527                                 break;
2528                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2529                         if (hole != NULL) {
2530                                 skb = hole;
2531                                 hole = NULL;
2532                         }
2533                         fwd_rexmitting = 1;
2534                         goto begin_fwd;
2535
2536                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2537                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2538                                 hole = skb;
2539                         continue;
2540
2541                 } else {
2542                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2543                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2544                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2545                         else
2546                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2547                 }
2548
2549                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2550                         continue;
2551
2552                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2553                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2554                         return;
2555                 }
2556                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2557
2558                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2559                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2560
2561                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2562                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2563                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2564                                                   TCP_RTO_MAX);
2565         }
2566 }
2567
2568 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2569  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2570  */
2571 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2572 {
2573         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2574         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2575         int mss_now;
2576
2577         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2578          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2579          * and IP options.
2580          */
2581         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2582
2583         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2584                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2585                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2586                 tp->write_seq++;
2587         } else {
2588                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2589                 for (;;) {
2590                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2591                                                sk->sk_allocation);
2592                         if (skb)
2593                                 break;
2594                         yield();
2595                 }
2596
2597                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2598                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2599                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2600                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2601                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2602                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2603         }
2604         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2605 }
2606
2607 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2608  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2609  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2610  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2611  */
2612 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2613 {
2614         struct sk_buff *skb;
2615
2616         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2617         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2618         if (!skb) {
2619                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2620                 return;
2621         }
2622
2623         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2624         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2625         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2626                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2627         /* Send it off. */
2628         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2629         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2630                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2631
2632         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2633 }
2634
2635 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2636  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2637  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2638  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2639  * and rcv_wscale values will not be correct.
2640  */
2641 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2642 {
2643         struct sk_buff *skb;
2644
2645         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2646         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2647                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2648                 return -EFAULT;
2649         }
2650         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2651                 if (skb_cloned(skb)) {
2652                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2653                         if (nskb == NULL)
2654                                 return -ENOMEM;
2655                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2656                         skb_header_release(nskb);
2657                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2658                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2659                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2660                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2661                         skb = nskb;
2662                 }
2663
2664                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2665                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2666         }
2667         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2668         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2669 }
2670
2671 /**
2672  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2673  * sk: listener socket
2674  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2675  * req: request_sock pointer
2676  * rvp: request_values pointer
2677  *
2678  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2679  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2680  */
2681 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2682                                 struct request_sock *req,
2683                                 struct request_values *rvp,
2684                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2685 {
2686         struct tcp_out_options opts;
2687         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2688         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2689         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2690         const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2691         struct tcphdr *th;
2692         struct sk_buff *skb;
2693         struct tcp_md5sig_key *md5;
2694         int tcp_header_size;
2695         int mss;
2696         int s_data_desired = 0;
2697
2698         if (cvp != NULL && cvp->s_data_constant && cvp->s_data_desired)
2699                 s_data_desired = cvp->s_data_desired;
2700         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER + 15 + s_data_desired,
2701                         sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
2702         if (unlikely(!skb)) {
2703                 dst_release(dst);
2704                 return NULL;
2705         }
2706         /* Reserve space for headers. */
2707         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2708
2709         skb_dst_set(skb, dst);
2710
2711         mss = dst_metric_advmss(dst);
2712         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2713                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2714
2715         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2716                 __u8 rcv_wscale;
2717                 /* Set this up on the first call only */
2718                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2719
2720                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2721                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2722                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2723                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2724
2725                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2726                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2727                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2728                         &req->rcv_wnd,
2729                         &req->window_clamp,
2730                         ireq->wscale_ok,
2731                         &rcv_wscale,
2732                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2733                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2734         }
2735
2736         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2737 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2738         if (unlikely(req->cookie_ts))
2739                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2740         else
2741 #endif
2742         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2743         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2744                                              skb, &opts, &md5, xvp, foc)
2745                         + sizeof(*th);
2746
2747         skb_push(skb, tcp_header_size);
2748         skb_reset_transport_header(skb);
2749
2750         th = tcp_hdr(skb);
2751         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2752         th->syn = 1;
2753         th->ack = 1;
2754         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2755         th->source = ireq->loc_port;
2756         th->dest = ireq->rmt_port;
2757         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2758          * not even correctly set)
2759          */
2760         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2761                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2762
2763         if (OPTION_COOKIE_EXTENSION & opts.options) {
2764                 if (s_data_desired) {
2765                         u8 *buf = skb_put(skb, s_data_desired);
2766
2767                         /* copy data directly from the listening socket. */
2768                         memcpy(buf, cvp->s_data_payload, s_data_desired);
2769                         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq += s_data_desired;
2770                 }
2771
2772                 if (opts.hash_size > 0) {
2773                         __u32 workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
2774                         u32 *mess = &xvp->cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
2775                         u32 *tail = &mess[COOKIE_MESSAGE_WORDS-1];
2776
2777                         /* Secret recipe depends on the Timestamp, (future)
2778                          * Sequence and Acknowledgment Numbers, Initiator
2779                          * Cookie, and others handled by IP variant caller.
2780                          */
2781                         *tail-- ^= opts.tsval;
2782                         *tail-- ^= tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1;
2783                         *tail-- ^= TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
2784
2785                         /* recommended */
2786                         *tail-- ^= (((__force u32)th->dest << 16) | (__force u32)th->source);
2787                         *tail-- ^= (u32)(unsigned long)cvp; /* per sockopt */
2788
2789                         sha_transform((__u32 *)&xvp->cookie_bakery[0],
2790                                       (char *)mess,
2791                                       &workspace[0]);
2792                         opts.hash_location =
2793                                 (__u8 *)&xvp->cookie_bakery[0];
2794                 }
2795         }
2796
2797         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2798         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2799         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2800
2801         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2802         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2803         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2804         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2805         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2806
2807 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2808         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2809         if (md5) {
2810                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2811                                                md5, NULL, req, skb);
2812         }
2813 #endif
2814
2815         return skb;
2816 }
2817 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2818
2819 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2820 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2821 {
2822         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2823         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2824         __u8 rcv_wscale;
2825
2826         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2827          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2828          */
2829         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2830                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2831
2832 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2833         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2834                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2835 #endif
2836
2837         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2838         if (tp->rx_opt.user_mss)
2839                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2840         tp->max_window = 0;
2841         tcp_mtup_init(sk);
2842         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2843
2844         if (!tp->window_clamp)
2845                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2846         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2847         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2848                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2849
2850         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2851
2852         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2853         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2854             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2855                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2856
2857         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2858                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2859                                   &tp->rcv_wnd,
2860                                   &tp->window_clamp,
2861                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2862                                   &rcv_wscale,
2863                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2864
2865         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2866         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2867
2868         sk->sk_err = 0;
2869         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2870         tp->snd_wnd = 0;
2871         tcp_init_wl(tp, 0);
2872         tp->snd_una = tp->write_seq;
2873         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2874         tp->snd_up = tp->write_seq;
2875         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2876
2877         if (likely(!tp->repair))
2878                 tp->rcv_nxt = 0;
2879         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2880         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2881
2882         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2883         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2884         tcp_clear_retrans(tp);
2885 }
2886
2887 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2888 {
2889         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2890         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2891
2892         tcb->end_seq += skb->len;
2893         skb_header_release(skb);
2894         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2895         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2896         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2897         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2898         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2899 }
2900
2901 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2902  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2903  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2904  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2905  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2906  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2907  */
2908 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2909 {
2910         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2911         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2912         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2913         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2914         unsigned long last_syn_loss = 0;
2915
2916         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2917         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2918                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2919         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2920         if (syn_loss > 1 &&
2921             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2922                 fo->cookie.len = -1;
2923                 goto fallback;
2924         }
2925
2926         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2927                 fo->cookie.len = -1;
2928         else if (fo->cookie.len <= 0)
2929                 goto fallback;
2930
2931         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2932          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2933          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2934          */
2935         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2936                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2937         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2938                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2939
2940         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2941                                    sk->sk_allocation);
2942         if (syn_data == NULL)
2943                 goto fallback;
2944
2945         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2946                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2947                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2948                 int len = iov->iov_len;
2949
2950                 if (syn_data->len + len > space)
2951                         len = space - syn_data->len;
2952                 else if (i + 1 == iovlen)
2953                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2954                         fo->data = NULL;
2955
2956                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2957                         goto fallback;
2958         }
2959
2960         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2961         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2962         if (data == NULL)
2963                 goto fallback;
2964         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2965         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2966         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2967         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2968         fo->copied = data->len;
2969
2970         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2971                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2972                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2973                 goto done;
2974         }
2975         syn_data = NULL;
2976
2977 fallback:
2978         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2979         if (fo->cookie.len > 0)
2980                 fo->cookie.len = 0;
2981         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2982         if (err)
2983                 tp->syn_fastopen = 0;
2984         kfree_skb(syn_data);
2985 done:
2986         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2987         return err;
2988 }
2989
2990 /* Build a SYN and send it off. */
2991 int tcp_connect(struct sock *sk)
2992 {
2993         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2994         struct sk_buff *buff;
2995         int err;
2996
2997         tcp_connect_init(sk);
2998
2999         if (unlikely(tp->repair)) {
3000                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3001                 return 0;
3002         }
3003
3004         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
3005         if (unlikely(buff == NULL))
3006                 return -ENOBUFS;
3007
3008         /* Reserve space for headers. */
3009         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3010
3011         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3012         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3013         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3014         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
3015
3016         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3017         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3018               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3019         if (err == -ECONNREFUSED)
3020                 return err;
3021
3022         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3023          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3024          */
3025         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3026         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3027         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3028
3029         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3030         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3031                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3032         return 0;
3033 }
3034 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3035
3036 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3037  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3038  * for details.
3039  */
3040 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3041 {
3042         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3043         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3044         unsigned long timeout;
3045
3046         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3047                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3048                 int max_ato = HZ / 2;
3049
3050                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3051                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3052                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3053
3054                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3055
3056                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3057                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3058                  * directly.
3059                  */
3060                 if (tp->srtt) {
3061                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
3062
3063                         if (rtt < max_ato)
3064                                 max_ato = rtt;
3065                 }
3066
3067                 ato = min(ato, max_ato);
3068         }
3069
3070         /* Stay within the limit we were given */
3071         timeout = jiffies + ato;
3072
3073         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3074         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3075                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3076                  * send ACK now.
3077                  */
3078                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3079                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3080                         tcp_send_ack(sk);
3081                         return;
3082                 }
3083
3084                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3085                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3086         }
3087         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3088         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3089         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3090 }
3091
3092 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3093 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3094 {
3095         struct sk_buff *buff;
3096
3097         /* If we have been reset, we may not send again. */
3098         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3099                 return;
3100
3101         /* We are not putting this on the write queue, so
3102          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3103          * sock.
3104          */
3105         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3106         if (buff == NULL) {
3107                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3108                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3109                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3110                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3111                 return;
3112         }
3113
3114         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3115         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3116         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3117
3118         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3119         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3120         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3121 }
3122
3123 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3124  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3125  *
3126  * Question: what should we make while urgent mode?
3127  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3128  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3129  *
3130  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3131  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3132  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3133  */
3134 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3135 {
3136         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3137         struct sk_buff *skb;
3138
3139         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3140         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3141         if (skb == NULL)
3142                 return -1;
3143
3144         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3145         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3146         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3147          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3148          * send it.
3149          */
3150         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3151         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3152         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3153 }
3154
3155 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3156 {
3157         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3158                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3159                 tcp_sk(sk)->snd_nxt = tcp_sk(sk)->write_seq;
3160                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3161         }
3162 }
3163
3164 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3165 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3166 {
3167         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3168         struct sk_buff *skb;
3169
3170         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3171                 return -1;
3172
3173         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3174             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3175                 int err;
3176                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3177                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3178
3179                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3180                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3181
3182                 /* We are probing the opening of a window
3183                  * but the window size is != 0
3184                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3185                  */
3186                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3187                     skb->len > mss) {
3188                         seg_size = min(seg_size, mss);
3189                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3190                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3191                                 return -1;
3192                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3193                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3194
3195                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3196                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3197                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3198                 if (!err)
3199                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3200                 return err;
3201         } else {
3202                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3203                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3204                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3205         }
3206 }
3207
3208 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3209  * a partial packet else a zero probe.
3210  */
3211 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3212 {
3213         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3214         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3215         int err;
3216
3217         err = tcp_write_wakeup(sk);
3218
3219         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3220                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3221                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3222                 icsk->icsk_backoff = 0;
3223                 return;
3224         }
3225
3226         if (err <= 0) {
3227                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3228                         icsk->icsk_backoff++;
3229                 icsk->icsk_probes_out++;
3230                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3231                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3232                                           TCP_RTO_MAX);
3233         } else {
3234                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3235                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3236                  * Let local senders to fight for local resources.
3237                  *
3238                  * Use accumulated backoff yet.
3239                  */
3240                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3241                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3242                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3243                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3244                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3245                                           TCP_RTO_MAX);
3246         }
3247 }