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