tcp: Reallocate headroom if it would overflow csum_start
[linux-3.10.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of two TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 131072;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 int sysctl_tcp_cookie_size __read_mostly = 0; /* TCP_COOKIE_MAX */
69 EXPORT_SYMBOL_GPL(sysctl_tcp_cookie_size);
70
71 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
72                            int push_one, gfp_t gfp);
73
74 /* Account for new data that has been sent to the network. */
75 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
76 {
77         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
78         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
79
80         tcp_advance_send_head(sk, skb);
81         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
82
83         /* Don't override Nagle indefinitely with F-RTO */
84         if (tp->frto_counter == 2)
85                 tp->frto_counter = 3;
86
87         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
88         if (!prior_packets || tp->early_retrans_delayed)
89                 tcp_rearm_rto(sk);
90 }
91
92 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
93  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
94  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
95  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
96  * invalid. OK, let's make this for now:
97  */
98 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
99 {
100         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
101
102         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
103                 return tp->snd_nxt;
104         else
105                 return tcp_wnd_end(tp);
106 }
107
108 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
109  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
110  *
111  * 1. It is independent of path mtu.
112  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
113  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
114  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
115  *    large MSS.
116  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
117  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
118  *    This may be overridden via information stored in routing table.
119  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
120  *    probably even Jumbo".
121  */
122 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
123 {
124         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
125         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
126         int mss = tp->advmss;
127
128         if (dst) {
129                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
130
131                 if (metric < mss) {
132                         mss = metric;
133                         tp->advmss = mss;
134                 }
135         }
136
137         return (__u16)mss;
138 }
139
140 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
141  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
142 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
143 {
144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
145         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
146         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
147         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
148
149         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
150
151         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
152         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
153
154         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
155                 cwnd >>= 1;
156         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
157         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
158         tp->snd_cwnd_used = 0;
159 }
160
161 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
162 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
163                                 struct sock *sk)
164 {
165         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
166         const u32 now = tcp_time_stamp;
167
168         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
169             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
170                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
171
172         tp->lsndtime = now;
173
174         /* If it is a reply for ato after last received
175          * packet, enter pingpong mode.
176          */
177         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
178                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
179 }
180
181 /* Account for an ACK we sent. */
182 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
183 {
184         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
185         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
186 }
187
188 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
189  * Based on the assumption that the given amount of space
190  * will be offered. Store the results in the tp structure.
191  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
192  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
193  * This MUST be enforced by all callers.
194  */
195 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
196                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
197                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
198                                __u32 init_rcv_wnd)
199 {
200         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
201
202         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
203         if (*window_clamp == 0)
204                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
205         space = min(*window_clamp, space);
206
207         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
208         if (space > mss)
209                 space = (space / mss) * mss;
210
211         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
212          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
213          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
214          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
215          * unless the remote has sent us a window scaling option,
216          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
217          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
218          */
219         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
220                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
221         else
222                 (*rcv_wnd) = space;
223
224         (*rcv_wscale) = 0;
225         if (wscale_ok) {
226                 /* Set window scaling on max possible window
227                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
228                  */
229                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
230                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
231                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
232                         space >>= 1;
233                         (*rcv_wscale)++;
234                 }
235         }
236
237         /* Set initial window to a value enough for senders starting with
238          * initial congestion window of TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND. Place
239          * a limit on the initial window when mss is larger than 1460.
240          */
241         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
242                 int init_cwnd = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
243                 if (mss > 1460)
244                         init_cwnd =
245                         max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
246                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
247                  * rather than the default from above
248                  */
249                 if (init_rcv_wnd)
250                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
251                 else
252                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_cwnd * mss);
253         }
254
255         /* Set the clamp no higher than max representable value */
256         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
257 }
258 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
259
260 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
261  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
262  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
263  * frame.
264  */
265 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
266 {
267         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
268         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
269         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
270
271         /* Never shrink the offered window */
272         if (new_win < cur_win) {
273                 /* Danger Will Robinson!
274                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
275                  * we will not be able to advertise a zero
276                  * window in time.  --DaveM
277                  *
278                  * Relax Will Robinson.
279                  */
280                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
281         }
282         tp->rcv_wnd = new_win;
283         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
284
285         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
286          * scaled window.
287          */
288         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
289                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
290         else
291                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
292
293         /* RFC1323 scaling applied */
294         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
295
296         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
297         if (new_win == 0)
298                 tp->pred_flags = 0;
299
300         return new_win;
301 }
302
303 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
304 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
305 {
306         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
307         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
308                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
309 }
310
311 /* Packet ECN state for a SYN.  */
312 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
313 {
314         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
315
316         tp->ecn_flags = 0;
317         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
318                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
319                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
320         }
321 }
322
323 static __inline__ void
324 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
325 {
326         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
327                 th->ece = 1;
328 }
329
330 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
331  * be sent.
332  */
333 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
334                                 int tcp_header_len)
335 {
336         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
337
338         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
339                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
340                 if (skb->len != tcp_header_len &&
341                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
342                         INET_ECN_xmit(sk);
343                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
344                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
345                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
346                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
347                         }
348                 } else {
349                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
350                         INET_ECN_dontxmit(sk);
351                 }
352                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
353                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
354         }
355 }
356
357 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
358  * auto increment end seqno.
359  */
360 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
361 {
362         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
363         skb->csum = 0;
364
365         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
366         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
367
368         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
369         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
370         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
371
372         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
373         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
374                 seq++;
375         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
376 }
377
378 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
379 {
380         return tp->snd_una != tp->snd_up;
381 }
382
383 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
384 #define OPTION_TS               (1 << 1)
385 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
386 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
387 #define OPTION_COOKIE_EXTENSION (1 << 4)
388 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
389
390 struct tcp_out_options {
391         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
392         u16 mss;                /* 0 to disable */
393         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
394         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
395         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
396         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
397         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
398         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
399 };
400
401 /* The sysctl int routines are generic, so check consistency here.
402  */
403 static u8 tcp_cookie_size_check(u8 desired)
404 {
405         int cookie_size;
406
407         if (desired > 0)
408                 /* previously specified */
409                 return desired;
410
411         cookie_size = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_cookie_size);
412         if (cookie_size <= 0)
413                 /* no default specified */
414                 return 0;
415
416         if (cookie_size <= TCP_COOKIE_MIN)
417                 /* value too small, specify minimum */
418                 return TCP_COOKIE_MIN;
419
420         if (cookie_size >= TCP_COOKIE_MAX)
421                 /* value too large, specify maximum */
422                 return TCP_COOKIE_MAX;
423
424         if (cookie_size & 1)
425                 /* 8-bit multiple, illegal, fix it */
426                 cookie_size++;
427
428         return (u8)cookie_size;
429 }
430
431 /* Write previously computed TCP options to the packet.
432  *
433  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
434  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
435  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
436  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
437  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
438  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
439  * particular reason why the ordering would need to be changed).
440  *
441  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
442  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
443  */
444 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
445                               struct tcp_out_options *opts)
446 {
447         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
448
449         /* Having both authentication and cookies for security is redundant,
450          * and there's certainly not enough room.  Instead, the cookie-less
451          * extension variant is proposed.
452          *
453          * Consider the pessimal case with authentication.  The options
454          * could look like:
455          *   COOKIE|MD5(20) + MSS(4) + SACK|TS(12) + WSCALE(4) == 40
456          */
457         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
458                 if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
459                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_COOKIE << 24) |
460                                        (TCPOLEN_COOKIE_BASE << 16) |
461                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
462                                        TCPOLEN_MD5SIG);
463                 } else {
464                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
465                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
466                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
467                                        TCPOLEN_MD5SIG);
468                 }
469                 options &= ~OPTION_COOKIE_EXTENSION;
470                 /* overload cookie hash location */
471                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
472                 ptr += 4;
473         }
474
475         if (unlikely(opts->mss)) {
476                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
477                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
478                                opts->mss);
479         }
480
481         if (likely(OPTION_TS & options)) {
482                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
483                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
484                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
485                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
486                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
487                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
488                 } else {
489                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
490                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
491                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
492                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
493                 }
494                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
495                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
496         }
497
498         /* Specification requires after timestamp, so do it now.
499          *
500          * Consider the pessimal case without authentication.  The options
501          * could look like:
502          *   MSS(4) + SACK|TS(12) + COOKIE(20) + WSCALE(4) == 40
503          */
504         if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
505                 __u8 *cookie_copy = opts->hash_location;
506                 u8 cookie_size = opts->hash_size;
507
508                 /* 8-bit multiple handled in tcp_cookie_size_check() above,
509                  * and elsewhere.
510                  */
511                 if (0x2 & cookie_size) {
512                         __u8 *p = (__u8 *)ptr;
513
514                         /* 16-bit multiple */
515                         *p++ = TCPOPT_COOKIE;
516                         *p++ = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
517                         *p++ = *cookie_copy++;
518                         *p++ = *cookie_copy++;
519                         ptr++;
520                         cookie_size -= 2;
521                 } else {
522                         /* 32-bit multiple */
523                         *ptr++ = htonl(((TCPOPT_NOP << 24) |
524                                         (TCPOPT_NOP << 16) |
525                                         (TCPOPT_COOKIE << 8) |
526                                         TCPOLEN_COOKIE_BASE) +
527                                        cookie_size);
528                 }
529
530                 if (cookie_size > 0) {
531                         memcpy(ptr, cookie_copy, cookie_size);
532                         ptr += (cookie_size / 4);
533                 }
534         }
535
536         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
537                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
538                                (TCPOPT_NOP << 16) |
539                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
540                                TCPOLEN_SACK_PERM);
541         }
542
543         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
544                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
545                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
546                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
547                                opts->ws);
548         }
549
550         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
551                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
552                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
553                 int this_sack;
554
555                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
556                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
557                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
558                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
559                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
560
561                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
562                      ++this_sack) {
563                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
564                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
565                 }
566
567                 tp->rx_opt.dsack = 0;
568         }
569
570         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
571                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
572
573                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
574                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
575                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
576
577                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
578                 if ((foc->len & 3) == 2) {
579                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
580                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
581                 }
582                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
583         }
584 }
585
586 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
587  * network wire format yet.
588  */
589 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
590                                 struct tcp_out_options *opts,
591                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
592 {
593         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
594         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
595         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
596         u8 cookie_size = (!tp->rx_opt.cookie_out_never && cvp != NULL) ?
597                          tcp_cookie_size_check(cvp->cookie_desired) :
598                          0;
599         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
600
601 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
602         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
603         if (*md5) {
604                 opts->options |= OPTION_MD5;
605                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
606         }
607 #else
608         *md5 = NULL;
609 #endif
610
611         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
612          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
613          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
614          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
615          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
616          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
617          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
618          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
619          * going out.  */
620         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
621         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
622
623         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
624                 opts->options |= OPTION_TS;
625                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
626                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
627                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
628         }
629         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
630                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
631                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
632                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
633         }
634         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
635                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
636                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
637                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
638         }
639
640         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
641                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
642                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
643                 if (remaining >= need) {
644                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
645                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
646                         remaining -= need;
647                         tp->syn_fastopen = 1;
648                 }
649         }
650         /* Note that timestamps are required by the specification.
651          *
652          * Odd numbers of bytes are prohibited by the specification, ensuring
653          * that the cookie is 16-bit aligned, and the resulting cookie pair is
654          * 32-bit aligned.
655          */
656         if (*md5 == NULL &&
657             (OPTION_TS & opts->options) &&
658             cookie_size > 0) {
659                 int need = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
660
661                 if (0x2 & need) {
662                         /* 32-bit multiple */
663                         need += 2; /* NOPs */
664
665                         if (need > remaining) {
666                                 /* try shrinking cookie to fit */
667                                 cookie_size -= 2;
668                                 need -= 4;
669                         }
670                 }
671                 while (need > remaining && TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
672                         cookie_size -= 4;
673                         need -= 4;
674                 }
675                 if (TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
676                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
677                         opts->hash_location = (__u8 *)&cvp->cookie_pair[0];
678                         opts->hash_size = cookie_size;
679
680                         /* Remember for future incarnations. */
681                         cvp->cookie_desired = cookie_size;
682
683                         if (cvp->cookie_desired != cvp->cookie_pair_size) {
684                                 /* Currently use random bytes as a nonce,
685                                  * assuming these are completely unpredictable
686                                  * by hostile users of the same system.
687                                  */
688                                 get_random_bytes(&cvp->cookie_pair[0],
689                                                  cookie_size);
690                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_size;
691                         }
692
693                         remaining -= need;
694                 }
695         }
696         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
697 }
698
699 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
700 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
701                                    struct request_sock *req,
702                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
703                                    struct tcp_out_options *opts,
704                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
705                                    struct tcp_extend_values *xvp,
706                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
707 {
708         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
709         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
710         u8 cookie_plus = (xvp != NULL && !xvp->cookie_out_never) ?
711                          xvp->cookie_plus :
712                          0;
713
714 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
715         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
716         if (*md5) {
717                 opts->options |= OPTION_MD5;
718                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
719
720                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
721                  * options. There was discussion about disabling SACK
722                  * rather than TS in order to fit in better with old,
723                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
724                  */
725                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
726         }
727 #else
728         *md5 = NULL;
729 #endif
730
731         /* We always send an MSS option. */
732         opts->mss = mss;
733         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
734
735         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
736                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
737                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
738                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
739         }
740         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
741                 opts->options |= OPTION_TS;
742                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
743                 opts->tsecr = req->ts_recent;
744                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
745         }
746         if (likely(ireq->sack_ok)) {
747                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
748                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
749                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
750         }
751         if (foc != NULL) {
752                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
753                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
754                 if (remaining >= need) {
755                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
756                         opts->fastopen_cookie = foc;
757                         remaining -= need;
758                 }
759         }
760         /* Similar rationale to tcp_syn_options() applies here, too.
761          * If the <SYN> options fit, the same options should fit now!
762          */
763         if (*md5 == NULL &&
764             ireq->tstamp_ok &&
765             cookie_plus > TCPOLEN_COOKIE_BASE) {
766                 int need = cookie_plus; /* has TCPOLEN_COOKIE_BASE */
767
768                 if (0x2 & need) {
769                         /* 32-bit multiple */
770                         need += 2; /* NOPs */
771                 }
772                 if (need <= remaining) {
773                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
774                         opts->hash_size = cookie_plus - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
775                         remaining -= need;
776                 } else {
777                         /* There's no error return, so flag it. */
778                         xvp->cookie_out_never = 1; /* true */
779                         opts->hash_size = 0;
780                 }
781         }
782         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
783 }
784
785 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
786  * final wire format yet.
787  */
788 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
789                                         struct tcp_out_options *opts,
790                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
791 {
792         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
793         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
794         unsigned int size = 0;
795         unsigned int eff_sacks;
796
797 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
798         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
799         if (unlikely(*md5)) {
800                 opts->options |= OPTION_MD5;
801                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
802         }
803 #else
804         *md5 = NULL;
805 #endif
806
807         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
808                 opts->options |= OPTION_TS;
809                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
810                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
811                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
812         }
813
814         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
815         if (unlikely(eff_sacks)) {
816                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
817                 opts->num_sack_blocks =
818                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
819                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
820                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
821                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
822                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
823         }
824
825         return size;
826 }
827
828
829 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
830  *
831  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
832  * to reduce RTT and bufferbloat.
833  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
834  *
835  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
836  * needs to be reallocated in a driver.
837  * The invariant being skb->truesize substracted from sk->sk_wmem_alloc
838  *
839  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
840  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
841  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
842  */
843 struct tsq_tasklet {
844         struct tasklet_struct   tasklet;
845         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
846 };
847 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
848
849 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
850 {
851         if ((1 << sk->sk_state) &
852             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
853              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
854                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), 0, 0, GFP_ATOMIC);
855 }
856 /*
857  * One tasklest per cpu tries to send more skbs.
858  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
859  * transfering tsq->head because tcp_wfree() might
860  * interrupt us (non NAPI drivers)
861  */
862 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
863 {
864         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
865         LIST_HEAD(list);
866         unsigned long flags;
867         struct list_head *q, *n;
868         struct tcp_sock *tp;
869         struct sock *sk;
870
871         local_irq_save(flags);
872         list_splice_init(&tsq->head, &list);
873         local_irq_restore(flags);
874
875         list_for_each_safe(q, n, &list) {
876                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
877                 list_del(&tp->tsq_node);
878
879                 sk = (struct sock *)tp;
880                 bh_lock_sock(sk);
881
882                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
883                         tcp_tsq_handler(sk);
884                 } else {
885                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
886                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
887                 }
888                 bh_unlock_sock(sk);
889
890                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
891                 sk_free(sk);
892         }
893 }
894
895 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
896                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
897                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
898                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
899 /**
900  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
901  * @sk: socket
902  *
903  * called from release_sock() to perform protocol dependent
904  * actions before socket release.
905  */
906 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
907 {
908         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
909         unsigned long flags, nflags;
910
911         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
912         do {
913                 flags = tp->tsq_flags;
914                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
915                         return;
916                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
917         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
918
919         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
920                 tcp_tsq_handler(sk);
921
922         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
923                 tcp_write_timer_handler(sk);
924                 __sock_put(sk);
925         }
926         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
927                 tcp_delack_timer_handler(sk);
928                 __sock_put(sk);
929         }
930         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
931                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
932                 __sock_put(sk);
933         }
934 }
935 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
936
937 void __init tcp_tasklet_init(void)
938 {
939         int i;
940
941         for_each_possible_cpu(i) {
942                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
943
944                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
945                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
946                              tcp_tasklet_func,
947                              (unsigned long)tsq);
948         }
949 }
950
951 /*
952  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
953  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
954  * hold qdisc lock.
955  */
956 static void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
957 {
958         struct sock *sk = skb->sk;
959         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
960
961         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
962             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
963                 unsigned long flags;
964                 struct tsq_tasklet *tsq;
965
966                 /* Keep a ref on socket.
967                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
968                  */
969                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
970
971                 /* queue this socket to tasklet queue */
972                 local_irq_save(flags);
973                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
974                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
975                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
976                 local_irq_restore(flags);
977         } else {
978                 sock_wfree(skb);
979         }
980 }
981
982 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
983  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
984  * transmission and possible later retransmissions.
985  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
986  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
987  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
988  * device.
989  *
990  * We are working here with either a clone of the original
991  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
992  */
993 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
994                             gfp_t gfp_mask)
995 {
996         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
997         struct inet_sock *inet;
998         struct tcp_sock *tp;
999         struct tcp_skb_cb *tcb;
1000         struct tcp_out_options opts;
1001         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1002         struct tcp_md5sig_key *md5;
1003         struct tcphdr *th;
1004         int err;
1005
1006         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1007
1008         /* If congestion control is doing timestamping, we must
1009          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
1010          */
1011         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
1012                 __net_timestamp(skb);
1013
1014         if (likely(clone_it)) {
1015                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
1016                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
1017                 else
1018                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
1019                 if (unlikely(!skb))
1020                         return -ENOBUFS;
1021         }
1022
1023         inet = inet_sk(sk);
1024         tp = tcp_sk(sk);
1025         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1026         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1027
1028         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1029                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1030         else
1031                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1032                                                            &md5);
1033         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1034
1035         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0) {
1036                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
1037                 skb->ooo_okay = 1;
1038         } else
1039                 skb->ooo_okay = 0;
1040
1041         skb_push(skb, tcp_header_size);
1042         skb_reset_transport_header(skb);
1043
1044         skb_orphan(skb);
1045         skb->sk = sk;
1046         skb->destructor = (sysctl_tcp_limit_output_bytes > 0) ?
1047                           tcp_wfree : sock_wfree;
1048         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1049
1050         /* Build TCP header and checksum it. */
1051         th = tcp_hdr(skb);
1052         th->source              = inet->inet_sport;
1053         th->dest                = inet->inet_dport;
1054         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1055         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
1056         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1057                                         tcb->tcp_flags);
1058
1059         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1060                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1061                  * is never scaled.
1062                  */
1063                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1064         } else {
1065                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1066         }
1067         th->check               = 0;
1068         th->urg_ptr             = 0;
1069
1070         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1071         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1072                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1073                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1074                         th->urg = 1;
1075                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1076                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1077                         th->urg = 1;
1078                 }
1079         }
1080
1081         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1082         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
1083                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
1084
1085 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1086         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1087         if (md5) {
1088                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1089                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1090                                                md5, sk, NULL, skb);
1091         }
1092 #endif
1093
1094         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1095
1096         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1097                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1098
1099         if (skb->len != tcp_header_size)
1100                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1101
1102         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1103                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1104                               tcp_skb_pcount(skb));
1105
1106         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
1107         if (likely(err <= 0))
1108                 return err;
1109
1110         tcp_enter_cwr(sk, 1);
1111
1112         return net_xmit_eval(err);
1113 }
1114
1115 /* This routine just queues the buffer for sending.
1116  *
1117  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1118  * otherwise socket can stall.
1119  */
1120 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1121 {
1122         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1123
1124         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1125         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1126         skb_header_release(skb);
1127         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1128         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1129         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1130 }
1131
1132 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1133 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1134                                  unsigned int mss_now)
1135 {
1136         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
1137             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1138                 /* Avoid the costly divide in the normal
1139                  * non-TSO case.
1140                  */
1141                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
1142                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1143                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1144         } else {
1145                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1146                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
1147                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1148         }
1149 }
1150
1151 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1152  * skb is counted to fackets_out or not.
1153  */
1154 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1155                                    int decr)
1156 {
1157         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1158
1159         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1160                 return;
1161
1162         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1163                 tp->fackets_out -= decr;
1164 }
1165
1166 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1167  * tweaks to fix counters
1168  */
1169 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1170 {
1171         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1172
1173         tp->packets_out -= decr;
1174
1175         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1176                 tp->sacked_out -= decr;
1177         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1178                 tp->retrans_out -= decr;
1179         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1180                 tp->lost_out -= decr;
1181
1182         /* Reno case is special. Sigh... */
1183         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1184                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1185
1186         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1187
1188         if (tp->lost_skb_hint &&
1189             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1190             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1191                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1192
1193         tcp_verify_left_out(tp);
1194 }
1195
1196 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1197  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1198  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1199  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1200  */
1201 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1202                  unsigned int mss_now)
1203 {
1204         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1205         struct sk_buff *buff;
1206         int nsize, old_factor;
1207         int nlen;
1208         u8 flags;
1209
1210         if (WARN_ON(len > skb->len))
1211                 return -EINVAL;
1212
1213         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1214         if (nsize < 0)
1215                 nsize = 0;
1216
1217         if (skb_cloned(skb) &&
1218             skb_is_nonlinear(skb) &&
1219             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1220                 return -ENOMEM;
1221
1222         /* Get a new skb... force flag on. */
1223         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1224         if (buff == NULL)
1225                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1226
1227         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1228         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1229         nlen = skb->len - len - nsize;
1230         buff->truesize += nlen;
1231         skb->truesize -= nlen;
1232
1233         /* Correct the sequence numbers. */
1234         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1235         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1236         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1237
1238         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1239         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1240         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1241         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1242         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1243
1244         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1245                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1246                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1247                                                        skb_put(buff, nsize),
1248                                                        nsize, 0);
1249
1250                 skb_trim(skb, len);
1251
1252                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1253         } else {
1254                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1255                 skb_split(skb, buff, len);
1256         }
1257
1258         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1259
1260         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1261          * skbs, which it never sent before. --ANK
1262          */
1263         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1264         buff->tstamp = skb->tstamp;
1265
1266         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1267
1268         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1269         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1270         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1271
1272         /* If this packet has been sent out already, we must
1273          * adjust the various packet counters.
1274          */
1275         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1276                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1277                         tcp_skb_pcount(buff);
1278
1279                 if (diff)
1280                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1281         }
1282
1283         /* Link BUFF into the send queue. */
1284         skb_header_release(buff);
1285         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1286
1287         return 0;
1288 }
1289
1290 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1291  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1292  * immediately discarded.
1293  */
1294 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1295 {
1296         int i, k, eat;
1297
1298         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1299         if (eat) {
1300                 __skb_pull(skb, eat);
1301                 len -= eat;
1302                 if (!len)
1303                         return;
1304         }
1305         eat = len;
1306         k = 0;
1307         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1308                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1309
1310                 if (size <= eat) {
1311                         skb_frag_unref(skb, i);
1312                         eat -= size;
1313                 } else {
1314                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1315                         if (eat) {
1316                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1317                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1318                                 eat = 0;
1319                         }
1320                         k++;
1321                 }
1322         }
1323         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1324
1325         skb_reset_tail_pointer(skb);
1326         skb->data_len -= len;
1327         skb->len = skb->data_len;
1328 }
1329
1330 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1331 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1332 {
1333         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1334                 return -ENOMEM;
1335
1336         __pskb_trim_head(skb, len);
1337
1338         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1339         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1340
1341         skb->truesize        -= len;
1342         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1343         sk_mem_uncharge(sk, len);
1344         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1345
1346         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1347         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1348                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1349
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1354 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1355 {
1356         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1357         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1358         int mss_now;
1359
1360         /* Calculate base mss without TCP options:
1361            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1362          */
1363         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1364
1365         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1366         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1367                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1368
1369                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1370                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1371         }
1372
1373         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1374         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1375                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1376
1377         /* Now subtract optional transport overhead */
1378         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1379
1380         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1381         if (mss_now < 48)
1382                 mss_now = 48;
1383         return mss_now;
1384 }
1385
1386 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1387 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1388 {
1389         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1390         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1391                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1392 }
1393
1394 /* Inverse of above */
1395 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1396 {
1397         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1398         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1399         int mtu;
1400
1401         mtu = mss +
1402               tp->tcp_header_len +
1403               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1404               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1405
1406         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1407         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1408                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1409
1410                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1411                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1412         }
1413         return mtu;
1414 }
1415
1416 /* MTU probing init per socket */
1417 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1418 {
1419         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1420         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1421
1422         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1423         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1424                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1425         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1426         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1427 }
1428 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1429
1430 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1431
1432    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1433    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1434
1435    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1436    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1437    It also does not include TCP options.
1438
1439    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1440
1441    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1442    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1443    taking into account current pmtu, but never exceeds
1444    tp->rx_opt.mss_clamp.
1445
1446    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1447    DOES NOT include either tcp or ip options.
1448
1449    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1450    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1451  */
1452 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1453 {
1454         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1455         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1456         int mss_now;
1457
1458         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1459                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1460
1461         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1462         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1463
1464         /* And store cached results */
1465         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1466         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1467                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1468         tp->mss_cache = mss_now;
1469
1470         return mss_now;
1471 }
1472 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1473
1474 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1475  * and even PMTU discovery events into account.
1476  */
1477 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1478 {
1479         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1480         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1481         u32 mss_now;
1482         unsigned int header_len;
1483         struct tcp_out_options opts;
1484         struct tcp_md5sig_key *md5;
1485
1486         mss_now = tp->mss_cache;
1487
1488         if (dst) {
1489                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1490                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1491                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1492         }
1493
1494         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1495                      sizeof(struct tcphdr);
1496         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1497          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1498          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1499          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1500         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1501                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1502                 mss_now -= delta;
1503         }
1504
1505         return mss_now;
1506 }
1507
1508 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1509 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1510 {
1511         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1512
1513         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1514                 /* Network is feed fully. */
1515                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1516                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1517         } else {
1518                 /* Network starves. */
1519                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1520                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1521
1522                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1523                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1524                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1525         }
1526 }
1527
1528 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1529  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1530  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1531  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1532  *
1533  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1534  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1535  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1536  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1537  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1538  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1539  */
1540 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1541                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1542 {
1543         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1544         u32 needed, window, max_len;
1545
1546         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1547         max_len = mss_now * max_segs;
1548
1549         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1550                 return max_len;
1551
1552         needed = min(skb->len, window);
1553
1554         if (max_len <= needed)
1555                 return max_len;
1556
1557         return needed - needed % mss_now;
1558 }
1559
1560 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1561  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1562  */
1563 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1564                                          const struct sk_buff *skb)
1565 {
1566         u32 in_flight, cwnd;
1567
1568         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1569         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1570             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1571                 return 1;
1572
1573         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1574         cwnd = tp->snd_cwnd;
1575         if (in_flight < cwnd)
1576                 return (cwnd - in_flight);
1577
1578         return 0;
1579 }
1580
1581 /* Initialize TSO state of a skb.
1582  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1583  * SKB onto the wire.
1584  */
1585 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1586                              unsigned int mss_now)
1587 {
1588         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1589
1590         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1591                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1592                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1593         }
1594         return tso_segs;
1595 }
1596
1597 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1598 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1599 {
1600         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1601                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1602 }
1603
1604 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1605  * 1. It is full sized.
1606  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1607  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1608  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1609  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1610  */
1611 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1612                                   const struct sk_buff *skb,
1613                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1614 {
1615         return skb->len < mss_now &&
1616                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1617                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1618 }
1619
1620 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1621  * sent now.
1622  */
1623 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1624                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1625 {
1626         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1627          * write_queue (they have no chances to get new data).
1628          *
1629          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1630          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1631          */
1632         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1633                 return true;
1634
1635         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1636          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1637          */
1638         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1639             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1640                 return true;
1641
1642         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1643                 return true;
1644
1645         return false;
1646 }
1647
1648 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1649 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1650                              const struct sk_buff *skb,
1651                              unsigned int cur_mss)
1652 {
1653         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1654
1655         if (skb->len > cur_mss)
1656                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1657
1658         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1659 }
1660
1661 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1662  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1663  * packets allowed by the congestion window.
1664  */
1665 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1666                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1667 {
1668         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1669         unsigned int cwnd_quota;
1670
1671         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1672
1673         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1674                 return 0;
1675
1676         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1677         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1678                 cwnd_quota = 0;
1679
1680         return cwnd_quota;
1681 }
1682
1683 /* Test if sending is allowed right now. */
1684 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1685 {
1686         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1687         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1688
1689         return skb &&
1690                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1691                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1692                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1693 }
1694
1695 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1696  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1697  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1698  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1699  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1700  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1701  */
1702 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1703                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1704 {
1705         struct sk_buff *buff;
1706         int nlen = skb->len - len;
1707         u8 flags;
1708
1709         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1710         if (skb->len != skb->data_len)
1711                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1712
1713         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1714         if (unlikely(buff == NULL))
1715                 return -ENOMEM;
1716
1717         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1718         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1719         buff->truesize += nlen;
1720         skb->truesize -= nlen;
1721
1722         /* Correct the sequence numbers. */
1723         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1724         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1725         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1726
1727         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1728         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1729         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1730         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1731
1732         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1733         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1734
1735         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1736         skb_split(skb, buff, len);
1737
1738         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1739         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1740         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1741
1742         /* Link BUFF into the send queue. */
1743         skb_header_release(buff);
1744         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1745
1746         return 0;
1747 }
1748
1749 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1750  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1751  *
1752  * This algorithm is from John Heffner.
1753  */
1754 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1755 {
1756         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1757         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1758         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1759         int win_divisor;
1760
1761         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1762                 goto send_now;
1763
1764         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1765                 goto send_now;
1766
1767         /* Defer for less than two clock ticks. */
1768         if (tp->tso_deferred &&
1769             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1770                 goto send_now;
1771
1772         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1773
1774         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1775
1776         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1777
1778         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1779         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1780
1781         limit = min(send_win, cong_win);
1782
1783         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1784         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1785                            sk->sk_gso_max_segs * tp->mss_cache))
1786                 goto send_now;
1787
1788         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1789         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1790                 goto send_now;
1791
1792         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1793         if (win_divisor) {
1794                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1795
1796                 /* If at least some fraction of a window is available,
1797                  * just use it.
1798                  */
1799                 chunk /= win_divisor;
1800                 if (limit >= chunk)
1801                         goto send_now;
1802         } else {
1803                 /* Different approach, try not to defer past a single
1804                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1805                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1806                  * then send now.
1807                  */
1808                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1809                         goto send_now;
1810         }
1811
1812         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1813          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1814          */
1815         if (!tp->tso_deferred)
1816                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1817
1818         return true;
1819
1820 send_now:
1821         tp->tso_deferred = 0;
1822         return false;
1823 }
1824
1825 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1826  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1827  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1828  * changes resulting in larger path MTUs.
1829  *
1830  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1831  *         1 if a probe was sent,
1832  *         -1 otherwise
1833  */
1834 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1835 {
1836         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1837         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1838         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1839         int len;
1840         int probe_size;
1841         int size_needed;
1842         int copy;
1843         int mss_now;
1844
1845         /* Not currently probing/verifying,
1846          * not in recovery,
1847          * have enough cwnd, and
1848          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1849         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1850             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1851             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1852             tp->snd_cwnd < 11 ||
1853             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1854                 return -1;
1855
1856         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1857         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1858         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1859         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1860         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1861                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1862                 return -1;
1863         }
1864
1865         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1866         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1867                 return -1;
1868
1869         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1870                 return -1;
1871         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1872                 return 0;
1873
1874         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1875         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1876                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1877                         return -1;
1878                 else
1879                         return 0;
1880         }
1881
1882         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1883         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1884                 return -1;
1885         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1886         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1887
1888         skb = tcp_send_head(sk);
1889
1890         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1891         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1892         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1893         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1894         nskb->csum = 0;
1895         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1896
1897         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1898
1899         len = 0;
1900         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1901                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1902                 if (nskb->ip_summed)
1903                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1904                 else
1905                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1906                                                             skb_put(nskb, copy),
1907                                                             copy, nskb->csum);
1908
1909                 if (skb->len <= copy) {
1910                         /* We've eaten all the data from this skb.
1911                          * Throw it away. */
1912                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1913                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1914                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1915                 } else {
1916                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1917                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1918                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1919                                 skb_pull(skb, copy);
1920                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1921                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1922                                                                  skb->len, 0);
1923                         } else {
1924                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1925                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1926                         }
1927                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1928                 }
1929
1930                 len += copy;
1931
1932                 if (len >= probe_size)
1933                         break;
1934         }
1935         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1936
1937         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1938          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1939         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1940         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1941                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1942                  * effectively two packets. */
1943                 tp->snd_cwnd--;
1944                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1945
1946                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1947                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1948                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1949
1950                 return 1;
1951         }
1952
1953         return -1;
1954 }
1955
1956 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1957  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1958  * window for us.
1959  *
1960  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1961  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1962  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1963  *
1964  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1965  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1966  */
1967 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1968                            int push_one, gfp_t gfp)
1969 {
1970         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1971         struct sk_buff *skb;
1972         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1973         int cwnd_quota;
1974         int result;
1975
1976         sent_pkts = 0;
1977
1978         if (!push_one) {
1979                 /* Do MTU probing. */
1980                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1981                 if (!result) {
1982                         return false;
1983                 } else if (result > 0) {
1984                         sent_pkts = 1;
1985                 }
1986         }
1987
1988         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1989                 unsigned int limit;
1990
1991
1992                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1993                 BUG_ON(!tso_segs);
1994
1995                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1996                         goto repair; /* Skip network transmission */
1997
1998                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1999                 if (!cwnd_quota)
2000                         break;
2001
2002                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
2003                         break;
2004
2005                 if (tso_segs == 1) {
2006                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2007                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2008                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2009                                 break;
2010                 } else {
2011                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
2012                                 break;
2013                 }
2014
2015                 /* TSQ : sk_wmem_alloc accounts skb truesize,
2016                  * including skb overhead. But thats OK.
2017                  */
2018                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= sysctl_tcp_limit_output_bytes) {
2019                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
2020                         break;
2021                 }
2022                 limit = mss_now;
2023                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2024                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2025                                                     min_t(unsigned int,
2026                                                           cwnd_quota,
2027                                                           sk->sk_gso_max_segs));
2028
2029                 if (skb->len > limit &&
2030                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2031                         break;
2032
2033                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2034
2035                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2036                         break;
2037
2038 repair:
2039                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2040                  * This call will increment packets_out.
2041                  */
2042                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2043
2044                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2045                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2046
2047                 if (push_one)
2048                         break;
2049         }
2050
2051         if (likely(sent_pkts)) {
2052                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2053                         tp->prr_out += sent_pkts;
2054                 tcp_cwnd_validate(sk);
2055                 return false;
2056         }
2057         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2058 }
2059
2060 /* Push out any pending frames which were held back due to
2061  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2062  * The socket must be locked by the caller.
2063  */
2064 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2065                                int nonagle)
2066 {
2067         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2068          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2069          * all will be happy.
2070          */
2071         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2072                 return;
2073
2074         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2075                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2076                 tcp_check_probe_timer(sk);
2077 }
2078
2079 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2080  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2081  */
2082 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2083 {
2084         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2085
2086         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2087
2088         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2089 }
2090
2091 /* This function returns the amount that we can raise the
2092  * usable window based on the following constraints
2093  *
2094  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2095  * 2. We limit memory per socket
2096  *
2097  * RFC 1122:
2098  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2099  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2100  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2101  *
2102  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2103  * it at least MSS bytes.
2104  *
2105  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2106  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2107  *
2108  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2109  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2110  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2111  * window to always advance by a single byte.
2112  *
2113  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2114  * then this will not be a problem.
2115  *
2116  * BSD seems to make the following compromise:
2117  *
2118  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2119  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2120  *      then set the window to 0.
2121  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2122  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2123  *      and from being larger than the largest representable value.
2124  *
2125  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2126  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2127  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2128  * those cases where the window is constrained on the sender side
2129  * because the pipeline is full.
2130  *
2131  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2132  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2133  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2134  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2135  * of having a fixed window size at almost all times.
2136  *
2137  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2138  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2139  *
2140  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2141  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2142  */
2143 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2144 {
2145         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2146         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2147         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2148          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2149          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2150          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2151          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2152          */
2153         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2154         int free_space = tcp_space(sk);
2155         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2156         int window;
2157
2158         if (mss > full_space)
2159                 mss = full_space;
2160
2161         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2162                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2163
2164                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2165                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2166                                                4U * tp->advmss);
2167
2168                 if (free_space < mss)
2169                         return 0;
2170         }
2171
2172         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2173                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2174
2175         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2176          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2177          */
2178         window = tp->rcv_wnd;
2179         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2180                 window = free_space;
2181
2182                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2183                  * Import case: prevent zero window announcement if
2184                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2185                  */
2186                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2187                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2188                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2189         } else {
2190                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2191                  * Window clamp already applied above.
2192                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2193                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2194                  * and multiply from happening most of the time.
2195                  * We also don't do any window rounding when the free space
2196                  * is too small.
2197                  */
2198                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2199                         window = (free_space / mss) * mss;
2200                 else if (mss == full_space &&
2201                          free_space > window + (full_space >> 1))
2202                         window = free_space;
2203         }
2204
2205         return window;
2206 }
2207
2208 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2209 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2210 {
2211         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2212         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2213         int skb_size, next_skb_size;
2214
2215         skb_size = skb->len;
2216         next_skb_size = next_skb->len;
2217
2218         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2219
2220         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2221
2222         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2223
2224         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2225                                   next_skb_size);
2226
2227         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2228                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2229
2230         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2231                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2232
2233         /* Update sequence range on original skb. */
2234         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2235
2236         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2237         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2238
2239         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2240          * packet counting does not break.
2241          */
2242         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2243
2244         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2245         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2246         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2247                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2248
2249         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2250
2251         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2252 }
2253
2254 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2255 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2256 {
2257         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2258                 return false;
2259         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2260         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2261                 return false;
2262         if (skb_cloned(skb))
2263                 return false;
2264         if (skb == tcp_send_head(sk))
2265                 return false;
2266         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2267         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2268                 return false;
2269
2270         return true;
2271 }
2272
2273 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2274  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2275  */
2276 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2277                                      int space)
2278 {
2279         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2280         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2281         bool first = true;
2282
2283         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2284                 return;
2285         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2286                 return;
2287
2288         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2289                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2290                         break;
2291
2292                 space -= skb->len;
2293
2294                 if (first) {
2295                         first = false;
2296                         continue;
2297                 }
2298
2299                 if (space < 0)
2300                         break;
2301                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2302                  * the data in the second
2303                  */
2304                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2305                         break;
2306
2307                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2308                         break;
2309
2310                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2311         }
2312 }
2313
2314 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2315  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2316  * error occurred which prevented the send.
2317  */
2318 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2319 {
2320         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2321         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2322         unsigned int cur_mss;
2323
2324         /* Inconslusive MTU probe */
2325         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2326                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2327         }
2328
2329         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2330          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2331          */
2332         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2333             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2334                 return -EAGAIN;
2335
2336         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2337                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2338                         BUG();
2339                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2340                         return -ENOMEM;
2341         }
2342
2343         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2344                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2345
2346         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2347
2348         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2349          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2350          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2351          * our retransmit serves as a zero window probe.
2352          */
2353         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2354             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2355                 return -EAGAIN;
2356
2357         if (skb->len > cur_mss) {
2358                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2359                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2360         } else {
2361                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2362
2363                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2364                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2365                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2366                 }
2367         }
2368
2369         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2370
2371         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2372          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2373          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2374          */
2375         if (skb->len > 0 &&
2376             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2377             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2378                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2379                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2380                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2381                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2382                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2383                 }
2384         }
2385
2386         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2387          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2388          */
2389         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2390
2391         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2392          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2393          * beyond what csum_start can cover.
2394          */
2395         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2396                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2397                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2398                                                    GFP_ATOMIC);
2399                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2400                               -ENOBUFS;
2401         } else {
2402                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2403         }
2404 }
2405
2406 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2407 {
2408         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2409         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2410
2411         if (err == 0) {
2412                 /* Update global TCP statistics. */
2413                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2414
2415                 tp->total_retrans++;
2416
2417 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2418                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2419                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2420                 }
2421 #endif
2422                 if (!tp->retrans_out)
2423                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2424                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2425                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2426
2427                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2428                 if (!tp->retrans_stamp)
2429                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2430
2431                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2432
2433                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2434                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2435                  */
2436                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2437         }
2438         return err;
2439 }
2440
2441 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2442  * window/congestion state.
2443  */
2444 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2445 {
2446         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2447         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2448
2449         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2450         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2451                 return false;
2452
2453         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2454         if (tcp_is_reno(tp))
2455                 return false;
2456
2457         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2458          * and retransmission... Both ways have their merits...
2459          *
2460          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2461          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2462          * NextSeg() specified in RFC3517.
2463          */
2464
2465         if (tcp_may_send_now(sk))
2466                 return false;
2467
2468         return true;
2469 }
2470
2471 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2472  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2473  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2474  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2475  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2476  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2477  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2478  */
2479 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2480 {
2481         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2482         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2483         struct sk_buff *skb;
2484         struct sk_buff *hole = NULL;
2485         u32 last_lost;
2486         int mib_idx;
2487         int fwd_rexmitting = 0;
2488
2489         if (!tp->packets_out)
2490                 return;
2491
2492         if (!tp->lost_out)
2493                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2494
2495         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2496                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2497                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2498                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2499                         last_lost = tp->retransmit_high;
2500         } else {
2501                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2502                 last_lost = tp->snd_una;
2503         }
2504
2505         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2506                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2507
2508                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2509                         break;
2510                 /* we could do better than to assign each time */
2511                 if (hole == NULL)
2512                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2513
2514                 /* Assume this retransmit will generate
2515                  * only one packet for congestion window
2516                  * calculation purposes.  This works because
2517                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2518                  * packet to be MSS sized and all the
2519                  * packet counting works out.
2520                  */
2521                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2522                         return;
2523
2524                 if (fwd_rexmitting) {
2525 begin_fwd:
2526                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2527                                 break;
2528                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2529
2530                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2531                         tp->retransmit_high = last_lost;
2532                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2533                                 break;
2534                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2535                         if (hole != NULL) {
2536                                 skb = hole;
2537                                 hole = NULL;
2538                         }
2539                         fwd_rexmitting = 1;
2540                         goto begin_fwd;
2541
2542                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2543                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2544                                 hole = skb;
2545                         continue;
2546
2547                 } else {
2548                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2549                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2550                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2551                         else
2552                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2553                 }
2554
2555                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2556                         continue;
2557
2558                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2559                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2560                         return;
2561                 }
2562                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2563
2564                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2565                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2566
2567                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2568                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2569                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2570                                                   TCP_RTO_MAX);
2571         }
2572 }
2573
2574 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2575  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2576  */
2577 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2578 {
2579         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2580         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2581         int mss_now;
2582
2583         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2584          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2585          * and IP options.
2586          */
2587         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2588
2589         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2590                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2591                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2592                 tp->write_seq++;
2593         } else {
2594                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2595                 for (;;) {
2596                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2597                                                sk->sk_allocation);
2598                         if (skb)
2599                                 break;
2600                         yield();
2601                 }
2602
2603                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2604                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2605                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2606                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2607                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2608                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2609         }
2610         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2611 }
2612
2613 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2614  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2615  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2616  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2617  */
2618 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2619 {
2620         struct sk_buff *skb;
2621
2622         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2623         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2624         if (!skb) {
2625                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2626                 return;
2627         }
2628
2629         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2630         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2631         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2632                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2633         /* Send it off. */
2634         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2635         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2636                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2637
2638         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2639 }
2640
2641 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2642  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2643  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2644  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2645  * and rcv_wscale values will not be correct.
2646  */
2647 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2648 {
2649         struct sk_buff *skb;
2650
2651         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2652         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2653                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2654                 return -EFAULT;
2655         }
2656         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2657                 if (skb_cloned(skb)) {
2658                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2659                         if (nskb == NULL)
2660                                 return -ENOMEM;
2661                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2662                         skb_header_release(nskb);
2663                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2664                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2665                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2666                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2667                         skb = nskb;
2668                 }
2669
2670                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2671                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2672         }
2673         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2674         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2675 }
2676
2677 /**
2678  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2679  * sk: listener socket
2680  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2681  * req: request_sock pointer
2682  * rvp: request_values pointer
2683  *
2684  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2685  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2686  */
2687 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2688                                 struct request_sock *req,
2689                                 struct request_values *rvp,
2690                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2691 {
2692         struct tcp_out_options opts;
2693         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2694         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2695         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2696         const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2697         struct tcphdr *th;
2698         struct sk_buff *skb;
2699         struct tcp_md5sig_key *md5;
2700         int tcp_header_size;
2701         int mss;
2702         int s_data_desired = 0;
2703
2704         if (cvp != NULL && cvp->s_data_constant && cvp->s_data_desired)
2705                 s_data_desired = cvp->s_data_desired;
2706         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER + 15 + s_data_desired,
2707                         sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
2708         if (unlikely(!skb)) {
2709                 dst_release(dst);
2710                 return NULL;
2711         }
2712         /* Reserve space for headers. */
2713         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2714
2715         skb_dst_set(skb, dst);
2716         security_skb_owned_by(skb, sk);
2717
2718         mss = dst_metric_advmss(dst);
2719         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2720                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2721
2722         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2723                 __u8 rcv_wscale;
2724                 /* Set this up on the first call only */
2725                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2726
2727                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2728                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2729                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2730                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2731
2732                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2733                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2734                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2735                         &req->rcv_wnd,
2736                         &req->window_clamp,
2737                         ireq->wscale_ok,
2738                         &rcv_wscale,
2739                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2740                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2741         }
2742
2743         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2744 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2745         if (unlikely(req->cookie_ts))
2746                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2747         else
2748 #endif
2749         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2750         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2751                                              skb, &opts, &md5, xvp, foc)
2752                         + sizeof(*th);
2753
2754         skb_push(skb, tcp_header_size);
2755         skb_reset_transport_header(skb);
2756
2757         th = tcp_hdr(skb);
2758         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2759         th->syn = 1;
2760         th->ack = 1;
2761         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2762         th->source = ireq->loc_port;
2763         th->dest = ireq->rmt_port;
2764         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2765          * not even correctly set)
2766          */
2767         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2768                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2769
2770         if (OPTION_COOKIE_EXTENSION & opts.options) {
2771                 if (s_data_desired) {
2772                         u8 *buf = skb_put(skb, s_data_desired);
2773
2774                         /* copy data directly from the listening socket. */
2775                         memcpy(buf, cvp->s_data_payload, s_data_desired);
2776                         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq += s_data_desired;
2777                 }
2778
2779                 if (opts.hash_size > 0) {
2780                         __u32 workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
2781                         u32 *mess = &xvp->cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
2782                         u32 *tail = &mess[COOKIE_MESSAGE_WORDS-1];
2783
2784                         /* Secret recipe depends on the Timestamp, (future)
2785                          * Sequence and Acknowledgment Numbers, Initiator
2786                          * Cookie, and others handled by IP variant caller.
2787                          */
2788                         *tail-- ^= opts.tsval;
2789                         *tail-- ^= tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1;
2790                         *tail-- ^= TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
2791
2792                         /* recommended */
2793                         *tail-- ^= (((__force u32)th->dest << 16) | (__force u32)th->source);
2794                         *tail-- ^= (u32)(unsigned long)cvp; /* per sockopt */
2795
2796                         sha_transform((__u32 *)&xvp->cookie_bakery[0],
2797                                       (char *)mess,
2798                                       &workspace[0]);
2799                         opts.hash_location =
2800                                 (__u8 *)&xvp->cookie_bakery[0];
2801                 }
2802         }
2803
2804         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2805         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2806         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2807
2808         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2809         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2810         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2811         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2812         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2813
2814 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2815         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2816         if (md5) {
2817                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2818                                                md5, NULL, req, skb);
2819         }
2820 #endif
2821
2822         return skb;
2823 }
2824 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2825
2826 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2827 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2828 {
2829         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2830         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2831         __u8 rcv_wscale;
2832
2833         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2834          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2835          */
2836         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2837                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2838
2839 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2840         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2841                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2842 #endif
2843
2844         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2845         if (tp->rx_opt.user_mss)
2846                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2847         tp->max_window = 0;
2848         tcp_mtup_init(sk);
2849         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2850
2851         if (!tp->window_clamp)
2852                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2853         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2854         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2855                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2856
2857         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2858
2859         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2860         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2861             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2862                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2863
2864         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2865                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2866                                   &tp->rcv_wnd,
2867                                   &tp->window_clamp,
2868                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2869                                   &rcv_wscale,
2870                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2871
2872         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2873         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2874
2875         sk->sk_err = 0;
2876         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2877         tp->snd_wnd = 0;
2878         tcp_init_wl(tp, 0);
2879         tp->snd_una = tp->write_seq;
2880         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2881         tp->snd_up = tp->write_seq;
2882         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2883
2884         if (likely(!tp->repair))
2885                 tp->rcv_nxt = 0;
2886         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2887         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2888
2889         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2890         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2891         tcp_clear_retrans(tp);
2892 }
2893
2894 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2895 {
2896         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2897         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2898
2899         tcb->end_seq += skb->len;
2900         skb_header_release(skb);
2901         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2902         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2903         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2904         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2905         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2906 }
2907
2908 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2909  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2910  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2911  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2912  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2913  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2914  */
2915 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2916 {
2917         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2918         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2919         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2920         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2921         unsigned long last_syn_loss = 0;
2922
2923         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2924         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2925                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2926         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2927         if (syn_loss > 1 &&
2928             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2929                 fo->cookie.len = -1;
2930                 goto fallback;
2931         }
2932
2933         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2934                 fo->cookie.len = -1;
2935         else if (fo->cookie.len <= 0)
2936                 goto fallback;
2937
2938         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2939          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2940          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2941          */
2942         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2943                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2944         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2945                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2946
2947         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2948                                    sk->sk_allocation);
2949         if (syn_data == NULL)
2950                 goto fallback;
2951
2952         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2953                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2954                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2955                 int len = iov->iov_len;
2956
2957                 if (syn_data->len + len > space)
2958                         len = space - syn_data->len;
2959                 else if (i + 1 == iovlen)
2960                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2961                         fo->data = NULL;
2962
2963                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2964                         goto fallback;
2965         }
2966
2967         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2968         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2969         if (data == NULL)
2970                 goto fallback;
2971         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2972         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2973         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2974         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2975         fo->copied = data->len;
2976
2977         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2978                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2979                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2980                 goto done;
2981         }
2982         syn_data = NULL;
2983
2984 fallback:
2985         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2986         if (fo->cookie.len > 0)
2987                 fo->cookie.len = 0;
2988         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2989         if (err)
2990                 tp->syn_fastopen = 0;
2991         kfree_skb(syn_data);
2992 done:
2993         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2994         return err;
2995 }
2996
2997 /* Build a SYN and send it off. */
2998 int tcp_connect(struct sock *sk)
2999 {
3000         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3001         struct sk_buff *buff;
3002         int err;
3003
3004         tcp_connect_init(sk);
3005
3006         if (unlikely(tp->repair)) {
3007                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3008                 return 0;
3009         }
3010
3011         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
3012         if (unlikely(buff == NULL))
3013                 return -ENOBUFS;
3014
3015         /* Reserve space for headers. */
3016         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3017
3018         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3019         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3020         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3021         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
3022
3023         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3024         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3025               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3026         if (err == -ECONNREFUSED)
3027                 return err;
3028
3029         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3030          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3031          */
3032         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3033         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3034         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3035
3036         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3037         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3038                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3039         return 0;
3040 }
3041 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3042
3043 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3044  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3045  * for details.
3046  */
3047 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3048 {
3049         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3050         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3051         unsigned long timeout;
3052
3053         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3054                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3055                 int max_ato = HZ / 2;
3056
3057                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3058                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3059                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3060
3061                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3062
3063                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3064                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3065                  * directly.
3066                  */
3067                 if (tp->srtt) {
3068                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
3069
3070                         if (rtt < max_ato)
3071                                 max_ato = rtt;
3072                 }
3073
3074                 ato = min(ato, max_ato);
3075         }
3076
3077         /* Stay within the limit we were given */
3078         timeout = jiffies + ato;
3079
3080         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3081         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3082                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3083                  * send ACK now.
3084                  */
3085                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3086                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3087                         tcp_send_ack(sk);
3088                         return;
3089                 }
3090
3091                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3092                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3093         }
3094         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3095         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3096         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3097 }
3098
3099 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3100 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3101 {
3102         struct sk_buff *buff;
3103
3104         /* If we have been reset, we may not send again. */
3105         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3106                 return;
3107
3108         /* We are not putting this on the write queue, so
3109          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3110          * sock.
3111          */
3112         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3113         if (buff == NULL) {
3114                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3115                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3116                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3117                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3118                 return;
3119         }
3120
3121         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3122         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3123         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3124
3125         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3126         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3127         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3128 }
3129
3130 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3131  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3132  *
3133  * Question: what should we make while urgent mode?
3134  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3135  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3136  *
3137  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3138  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3139  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3140  */
3141 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3142 {
3143         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3144         struct sk_buff *skb;
3145
3146         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3147         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3148         if (skb == NULL)
3149                 return -1;
3150
3151         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3152         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3153         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3154          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3155          * send it.
3156          */
3157         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3158         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3159         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3160 }
3161
3162 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3163 {
3164         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3165                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3166                 tcp_sk(sk)->snd_nxt = tcp_sk(sk)->write_seq;
3167                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3168         }
3169 }
3170
3171 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3172 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3173 {
3174         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3175         struct sk_buff *skb;
3176
3177         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3178                 return -1;
3179
3180         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3181             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3182                 int err;
3183                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3184                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3185
3186                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3187                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3188
3189                 /* We are probing the opening of a window
3190                  * but the window size is != 0
3191                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3192                  */
3193                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3194                     skb->len > mss) {
3195                         seg_size = min(seg_size, mss);
3196                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3197                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3198                                 return -1;
3199                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3200                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3201
3202                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3203                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3204                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3205                 if (!err)
3206                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3207                 return err;
3208         } else {
3209                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3210                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3211                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3212         }
3213 }
3214
3215 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3216  * a partial packet else a zero probe.
3217  */
3218 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3219 {
3220         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3221         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3222         int err;
3223
3224         err = tcp_write_wakeup(sk);
3225
3226         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3227                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3228                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3229                 icsk->icsk_backoff = 0;
3230                 return;
3231         }
3232
3233         if (err <= 0) {
3234                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3235                         icsk->icsk_backoff++;
3236                 icsk->icsk_probes_out++;
3237                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3238                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3239                                           TCP_RTO_MAX);
3240         } else {
3241                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3242                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3243                  * Let local senders to fight for local resources.
3244                  *
3245                  * Use accumulated backoff yet.
3246                  */
3247                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3248                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3249                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3250                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3251                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3252                                           TCP_RTO_MAX);
3253         }
3254 }