tcp: Tail loss probe (TLP)
[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 inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
78         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
79         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
80
81         tcp_advance_send_head(sk, skb);
82         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
83
84         /* Don't override Nagle indefinitely with F-RTO */
85         if (tp->frto_counter == 2)
86                 tp->frto_counter = 3;
87
88         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
89         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
90             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
91                 tcp_rearm_rto(sk);
92 }
93
94 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
95  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
96  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
97  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
98  * invalid. OK, let's make this for now:
99  */
100 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
101 {
102         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
103
104         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
105                 return tp->snd_nxt;
106         else
107                 return tcp_wnd_end(tp);
108 }
109
110 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
111  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
112  *
113  * 1. It is independent of path mtu.
114  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
115  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
116  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
117  *    large MSS.
118  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
119  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
120  *    This may be overridden via information stored in routing table.
121  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
122  *    probably even Jumbo".
123  */
124 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
125 {
126         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
127         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
128         int mss = tp->advmss;
129
130         if (dst) {
131                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
132
133                 if (metric < mss) {
134                         mss = metric;
135                         tp->advmss = mss;
136                 }
137         }
138
139         return (__u16)mss;
140 }
141
142 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
143  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
144 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
145 {
146         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
147         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
148         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
149         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
150
151         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
152
153         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
154         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
155
156         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
157                 cwnd >>= 1;
158         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
159         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
160         tp->snd_cwnd_used = 0;
161 }
162
163 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
164 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
165                                 struct sock *sk)
166 {
167         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
168         const u32 now = tcp_time_stamp;
169
170         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
171             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
172                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
173
174         tp->lsndtime = now;
175
176         /* If it is a reply for ato after last received
177          * packet, enter pingpong mode.
178          */
179         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
180                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
181 }
182
183 /* Account for an ACK we sent. */
184 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
185 {
186         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
187         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
188 }
189
190 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
191  * Based on the assumption that the given amount of space
192  * will be offered. Store the results in the tp structure.
193  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
194  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
195  * This MUST be enforced by all callers.
196  */
197 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
198                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
199                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
200                                __u32 init_rcv_wnd)
201 {
202         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
203
204         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
205         if (*window_clamp == 0)
206                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
207         space = min(*window_clamp, space);
208
209         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
210         if (space > mss)
211                 space = (space / mss) * mss;
212
213         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
214          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
215          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
216          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
217          * unless the remote has sent us a window scaling option,
218          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
219          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
220          */
221         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
222                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
223         else
224                 (*rcv_wnd) = space;
225
226         (*rcv_wscale) = 0;
227         if (wscale_ok) {
228                 /* Set window scaling on max possible window
229                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
230                  */
231                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
232                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
233                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
234                         space >>= 1;
235                         (*rcv_wscale)++;
236                 }
237         }
238
239         /* Set initial window to a value enough for senders starting with
240          * initial congestion window of TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND. Place
241          * a limit on the initial window when mss is larger than 1460.
242          */
243         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
244                 int init_cwnd = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
245                 if (mss > 1460)
246                         init_cwnd =
247                         max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
248                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
249                  * rather than the default from above
250                  */
251                 if (init_rcv_wnd)
252                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
253                 else
254                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_cwnd * mss);
255         }
256
257         /* Set the clamp no higher than max representable value */
258         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
259 }
260 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
261
262 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
263  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
264  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
265  * frame.
266  */
267 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
268 {
269         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
270         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
271         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
272
273         /* Never shrink the offered window */
274         if (new_win < cur_win) {
275                 /* Danger Will Robinson!
276                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
277                  * we will not be able to advertise a zero
278                  * window in time.  --DaveM
279                  *
280                  * Relax Will Robinson.
281                  */
282                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
283         }
284         tp->rcv_wnd = new_win;
285         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
286
287         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
288          * scaled window.
289          */
290         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
291                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
292         else
293                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
294
295         /* RFC1323 scaling applied */
296         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
297
298         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
299         if (new_win == 0)
300                 tp->pred_flags = 0;
301
302         return new_win;
303 }
304
305 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
306 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
307 {
308         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
309         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
310                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
311 }
312
313 /* Packet ECN state for a SYN.  */
314 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
315 {
316         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
317
318         tp->ecn_flags = 0;
319         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
320                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
321                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
322         }
323 }
324
325 static __inline__ void
326 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
327 {
328         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
329                 th->ece = 1;
330 }
331
332 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
333  * be sent.
334  */
335 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
336                                 int tcp_header_len)
337 {
338         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
339
340         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
341                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
342                 if (skb->len != tcp_header_len &&
343                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
344                         INET_ECN_xmit(sk);
345                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
346                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
347                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
348                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
349                         }
350                 } else {
351                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
352                         INET_ECN_dontxmit(sk);
353                 }
354                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
355                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
356         }
357 }
358
359 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
360  * auto increment end seqno.
361  */
362 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
363 {
364         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
365         skb->csum = 0;
366
367         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
368         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
369
370         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
371         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
372         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
373
374         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
375         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
376                 seq++;
377         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
378 }
379
380 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
381 {
382         return tp->snd_una != tp->snd_up;
383 }
384
385 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
386 #define OPTION_TS               (1 << 1)
387 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
388 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
389 #define OPTION_COOKIE_EXTENSION (1 << 4)
390 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
391
392 struct tcp_out_options {
393         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
394         u16 mss;                /* 0 to disable */
395         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
396         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
397         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
398         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
399         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
400         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
401 };
402
403 /* The sysctl int routines are generic, so check consistency here.
404  */
405 static u8 tcp_cookie_size_check(u8 desired)
406 {
407         int cookie_size;
408
409         if (desired > 0)
410                 /* previously specified */
411                 return desired;
412
413         cookie_size = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_cookie_size);
414         if (cookie_size <= 0)
415                 /* no default specified */
416                 return 0;
417
418         if (cookie_size <= TCP_COOKIE_MIN)
419                 /* value too small, specify minimum */
420                 return TCP_COOKIE_MIN;
421
422         if (cookie_size >= TCP_COOKIE_MAX)
423                 /* value too large, specify maximum */
424                 return TCP_COOKIE_MAX;
425
426         if (cookie_size & 1)
427                 /* 8-bit multiple, illegal, fix it */
428                 cookie_size++;
429
430         return (u8)cookie_size;
431 }
432
433 /* Write previously computed TCP options to the packet.
434  *
435  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
436  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
437  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
438  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
439  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
440  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
441  * particular reason why the ordering would need to be changed).
442  *
443  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
444  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
445  */
446 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
447                               struct tcp_out_options *opts)
448 {
449         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
450
451         /* Having both authentication and cookies for security is redundant,
452          * and there's certainly not enough room.  Instead, the cookie-less
453          * extension variant is proposed.
454          *
455          * Consider the pessimal case with authentication.  The options
456          * could look like:
457          *   COOKIE|MD5(20) + MSS(4) + SACK|TS(12) + WSCALE(4) == 40
458          */
459         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
460                 if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
461                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_COOKIE << 24) |
462                                        (TCPOLEN_COOKIE_BASE << 16) |
463                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
464                                        TCPOLEN_MD5SIG);
465                 } else {
466                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
467                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
468                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
469                                        TCPOLEN_MD5SIG);
470                 }
471                 options &= ~OPTION_COOKIE_EXTENSION;
472                 /* overload cookie hash location */
473                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
474                 ptr += 4;
475         }
476
477         if (unlikely(opts->mss)) {
478                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
479                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
480                                opts->mss);
481         }
482
483         if (likely(OPTION_TS & options)) {
484                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
485                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
486                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
487                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
488                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
489                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
490                 } else {
491                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
492                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
493                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
494                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
495                 }
496                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
497                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
498         }
499
500         /* Specification requires after timestamp, so do it now.
501          *
502          * Consider the pessimal case without authentication.  The options
503          * could look like:
504          *   MSS(4) + SACK|TS(12) + COOKIE(20) + WSCALE(4) == 40
505          */
506         if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
507                 __u8 *cookie_copy = opts->hash_location;
508                 u8 cookie_size = opts->hash_size;
509
510                 /* 8-bit multiple handled in tcp_cookie_size_check() above,
511                  * and elsewhere.
512                  */
513                 if (0x2 & cookie_size) {
514                         __u8 *p = (__u8 *)ptr;
515
516                         /* 16-bit multiple */
517                         *p++ = TCPOPT_COOKIE;
518                         *p++ = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
519                         *p++ = *cookie_copy++;
520                         *p++ = *cookie_copy++;
521                         ptr++;
522                         cookie_size -= 2;
523                 } else {
524                         /* 32-bit multiple */
525                         *ptr++ = htonl(((TCPOPT_NOP << 24) |
526                                         (TCPOPT_NOP << 16) |
527                                         (TCPOPT_COOKIE << 8) |
528                                         TCPOLEN_COOKIE_BASE) +
529                                        cookie_size);
530                 }
531
532                 if (cookie_size > 0) {
533                         memcpy(ptr, cookie_copy, cookie_size);
534                         ptr += (cookie_size / 4);
535                 }
536         }
537
538         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
539                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
540                                (TCPOPT_NOP << 16) |
541                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
542                                TCPOLEN_SACK_PERM);
543         }
544
545         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
546                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
547                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
548                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
549                                opts->ws);
550         }
551
552         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
553                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
554                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
555                 int this_sack;
556
557                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
558                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
559                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
560                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
561                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
562
563                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
564                      ++this_sack) {
565                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
566                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
567                 }
568
569                 tp->rx_opt.dsack = 0;
570         }
571
572         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
573                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
574
575                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
576                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
577                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
578
579                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
580                 if ((foc->len & 3) == 2) {
581                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
582                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
583                 }
584                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
585         }
586 }
587
588 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
589  * network wire format yet.
590  */
591 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
592                                 struct tcp_out_options *opts,
593                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
594 {
595         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
596         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
597         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
598         u8 cookie_size = (!tp->rx_opt.cookie_out_never && cvp != NULL) ?
599                          tcp_cookie_size_check(cvp->cookie_desired) :
600                          0;
601         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
602
603 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
604         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
605         if (*md5) {
606                 opts->options |= OPTION_MD5;
607                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
608         }
609 #else
610         *md5 = NULL;
611 #endif
612
613         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
614          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
615          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
616          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
617          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
618          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
619          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
620          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
621          * going out.  */
622         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
623         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
624
625         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
626                 opts->options |= OPTION_TS;
627                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
628                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
629                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
630         }
631         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
632                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
633                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
634                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
635         }
636         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
637                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
638                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
639                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
640         }
641
642         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
643                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
644                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
645                 if (remaining >= need) {
646                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
647                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
648                         remaining -= need;
649                         tp->syn_fastopen = 1;
650                 }
651         }
652         /* Note that timestamps are required by the specification.
653          *
654          * Odd numbers of bytes are prohibited by the specification, ensuring
655          * that the cookie is 16-bit aligned, and the resulting cookie pair is
656          * 32-bit aligned.
657          */
658         if (*md5 == NULL &&
659             (OPTION_TS & opts->options) &&
660             cookie_size > 0) {
661                 int need = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
662
663                 if (0x2 & need) {
664                         /* 32-bit multiple */
665                         need += 2; /* NOPs */
666
667                         if (need > remaining) {
668                                 /* try shrinking cookie to fit */
669                                 cookie_size -= 2;
670                                 need -= 4;
671                         }
672                 }
673                 while (need > remaining && TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
674                         cookie_size -= 4;
675                         need -= 4;
676                 }
677                 if (TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
678                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
679                         opts->hash_location = (__u8 *)&cvp->cookie_pair[0];
680                         opts->hash_size = cookie_size;
681
682                         /* Remember for future incarnations. */
683                         cvp->cookie_desired = cookie_size;
684
685                         if (cvp->cookie_desired != cvp->cookie_pair_size) {
686                                 /* Currently use random bytes as a nonce,
687                                  * assuming these are completely unpredictable
688                                  * by hostile users of the same system.
689                                  */
690                                 get_random_bytes(&cvp->cookie_pair[0],
691                                                  cookie_size);
692                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_size;
693                         }
694
695                         remaining -= need;
696                 }
697         }
698         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
699 }
700
701 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
702 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
703                                    struct request_sock *req,
704                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
705                                    struct tcp_out_options *opts,
706                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
707                                    struct tcp_extend_values *xvp,
708                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
709 {
710         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
711         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
712         u8 cookie_plus = (xvp != NULL && !xvp->cookie_out_never) ?
713                          xvp->cookie_plus :
714                          0;
715
716 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
717         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
718         if (*md5) {
719                 opts->options |= OPTION_MD5;
720                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
721
722                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
723                  * options. There was discussion about disabling SACK
724                  * rather than TS in order to fit in better with old,
725                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
726                  */
727                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
728         }
729 #else
730         *md5 = NULL;
731 #endif
732
733         /* We always send an MSS option. */
734         opts->mss = mss;
735         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
736
737         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
738                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
739                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
740                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
741         }
742         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
743                 opts->options |= OPTION_TS;
744                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
745                 opts->tsecr = req->ts_recent;
746                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
747         }
748         if (likely(ireq->sack_ok)) {
749                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
750                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
751                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
752         }
753         if (foc != NULL) {
754                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
755                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
756                 if (remaining >= need) {
757                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
758                         opts->fastopen_cookie = foc;
759                         remaining -= need;
760                 }
761         }
762         /* Similar rationale to tcp_syn_options() applies here, too.
763          * If the <SYN> options fit, the same options should fit now!
764          */
765         if (*md5 == NULL &&
766             ireq->tstamp_ok &&
767             cookie_plus > TCPOLEN_COOKIE_BASE) {
768                 int need = cookie_plus; /* has TCPOLEN_COOKIE_BASE */
769
770                 if (0x2 & need) {
771                         /* 32-bit multiple */
772                         need += 2; /* NOPs */
773                 }
774                 if (need <= remaining) {
775                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
776                         opts->hash_size = cookie_plus - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
777                         remaining -= need;
778                 } else {
779                         /* There's no error return, so flag it. */
780                         xvp->cookie_out_never = 1; /* true */
781                         opts->hash_size = 0;
782                 }
783         }
784         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
785 }
786
787 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
788  * final wire format yet.
789  */
790 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
791                                         struct tcp_out_options *opts,
792                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
793 {
794         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
795         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
796         unsigned int size = 0;
797         unsigned int eff_sacks;
798
799 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
800         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
801         if (unlikely(*md5)) {
802                 opts->options |= OPTION_MD5;
803                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
804         }
805 #else
806         *md5 = NULL;
807 #endif
808
809         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
810                 opts->options |= OPTION_TS;
811                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
812                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
813                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
814         }
815
816         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
817         if (unlikely(eff_sacks)) {
818                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
819                 opts->num_sack_blocks =
820                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
821                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
822                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
823                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
824                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
825         }
826
827         return size;
828 }
829
830
831 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
832  *
833  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
834  * to reduce RTT and bufferbloat.
835  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
836  *
837  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
838  * needs to be reallocated in a driver.
839  * The invariant being skb->truesize substracted from sk->sk_wmem_alloc
840  *
841  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
842  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
843  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
844  */
845 struct tsq_tasklet {
846         struct tasklet_struct   tasklet;
847         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
848 };
849 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
850
851 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
852 {
853         if ((1 << sk->sk_state) &
854             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
855              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
856                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), 0, 0, GFP_ATOMIC);
857 }
858 /*
859  * One tasklest per cpu tries to send more skbs.
860  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
861  * transfering tsq->head because tcp_wfree() might
862  * interrupt us (non NAPI drivers)
863  */
864 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
865 {
866         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
867         LIST_HEAD(list);
868         unsigned long flags;
869         struct list_head *q, *n;
870         struct tcp_sock *tp;
871         struct sock *sk;
872
873         local_irq_save(flags);
874         list_splice_init(&tsq->head, &list);
875         local_irq_restore(flags);
876
877         list_for_each_safe(q, n, &list) {
878                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
879                 list_del(&tp->tsq_node);
880
881                 sk = (struct sock *)tp;
882                 bh_lock_sock(sk);
883
884                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
885                         tcp_tsq_handler(sk);
886                 } else {
887                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
888                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
889                 }
890                 bh_unlock_sock(sk);
891
892                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
893                 sk_free(sk);
894         }
895 }
896
897 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
898                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
899                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
900                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
901 /**
902  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
903  * @sk: socket
904  *
905  * called from release_sock() to perform protocol dependent
906  * actions before socket release.
907  */
908 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
909 {
910         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
911         unsigned long flags, nflags;
912
913         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
914         do {
915                 flags = tp->tsq_flags;
916                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
917                         return;
918                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
919         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
920
921         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
922                 tcp_tsq_handler(sk);
923
924         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
925                 tcp_write_timer_handler(sk);
926                 __sock_put(sk);
927         }
928         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
929                 tcp_delack_timer_handler(sk);
930                 __sock_put(sk);
931         }
932         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
933                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
934                 __sock_put(sk);
935         }
936 }
937 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
938
939 void __init tcp_tasklet_init(void)
940 {
941         int i;
942
943         for_each_possible_cpu(i) {
944                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
945
946                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
947                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
948                              tcp_tasklet_func,
949                              (unsigned long)tsq);
950         }
951 }
952
953 /*
954  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
955  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
956  * hold qdisc lock.
957  */
958 static void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
959 {
960         struct sock *sk = skb->sk;
961         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
962
963         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
964             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
965                 unsigned long flags;
966                 struct tsq_tasklet *tsq;
967
968                 /* Keep a ref on socket.
969                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
970                  */
971                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
972
973                 /* queue this socket to tasklet queue */
974                 local_irq_save(flags);
975                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
976                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
977                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
978                 local_irq_restore(flags);
979         } else {
980                 sock_wfree(skb);
981         }
982 }
983
984 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
985  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
986  * transmission and possible later retransmissions.
987  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
988  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
989  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
990  * device.
991  *
992  * We are working here with either a clone of the original
993  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
994  */
995 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
996                             gfp_t gfp_mask)
997 {
998         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
999         struct inet_sock *inet;
1000         struct tcp_sock *tp;
1001         struct tcp_skb_cb *tcb;
1002         struct tcp_out_options opts;
1003         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1004         struct tcp_md5sig_key *md5;
1005         struct tcphdr *th;
1006         int err;
1007
1008         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1009
1010         /* If congestion control is doing timestamping, we must
1011          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
1012          */
1013         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
1014                 __net_timestamp(skb);
1015
1016         if (likely(clone_it)) {
1017                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
1018                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
1019                 else
1020                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
1021                 if (unlikely(!skb))
1022                         return -ENOBUFS;
1023         }
1024
1025         inet = inet_sk(sk);
1026         tp = tcp_sk(sk);
1027         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1028         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1029
1030         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1031                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1032         else
1033                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1034                                                            &md5);
1035         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1036
1037         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0) {
1038                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
1039                 skb->ooo_okay = 1;
1040         } else
1041                 skb->ooo_okay = 0;
1042
1043         skb_push(skb, tcp_header_size);
1044         skb_reset_transport_header(skb);
1045
1046         skb_orphan(skb);
1047         skb->sk = sk;
1048         skb->destructor = (sysctl_tcp_limit_output_bytes > 0) ?
1049                           tcp_wfree : sock_wfree;
1050         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1051
1052         /* Build TCP header and checksum it. */
1053         th = tcp_hdr(skb);
1054         th->source              = inet->inet_sport;
1055         th->dest                = inet->inet_dport;
1056         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1057         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
1058         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1059                                         tcb->tcp_flags);
1060
1061         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1062                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1063                  * is never scaled.
1064                  */
1065                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1066         } else {
1067                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1068         }
1069         th->check               = 0;
1070         th->urg_ptr             = 0;
1071
1072         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1073         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1074                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1075                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1076                         th->urg = 1;
1077                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1078                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1079                         th->urg = 1;
1080                 }
1081         }
1082
1083         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1084         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
1085                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
1086
1087 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1088         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1089         if (md5) {
1090                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1091                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1092                                                md5, sk, NULL, skb);
1093         }
1094 #endif
1095
1096         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1097
1098         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1099                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1100
1101         if (skb->len != tcp_header_size)
1102                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1103
1104         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1105                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1106                               tcp_skb_pcount(skb));
1107
1108         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
1109         if (likely(err <= 0))
1110                 return err;
1111
1112         tcp_enter_cwr(sk, 1);
1113
1114         return net_xmit_eval(err);
1115 }
1116
1117 /* This routine just queues the buffer for sending.
1118  *
1119  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1120  * otherwise socket can stall.
1121  */
1122 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1123 {
1124         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1125
1126         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1127         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1128         skb_header_release(skb);
1129         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1130         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1131         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1132 }
1133
1134 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1135 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1136                                  unsigned int mss_now)
1137 {
1138         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
1139             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1140                 /* Avoid the costly divide in the normal
1141                  * non-TSO case.
1142                  */
1143                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
1144                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1145                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1146         } else {
1147                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1148                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
1149                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1150         }
1151 }
1152
1153 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1154  * skb is counted to fackets_out or not.
1155  */
1156 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1157                                    int decr)
1158 {
1159         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1160
1161         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1162                 return;
1163
1164         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1165                 tp->fackets_out -= decr;
1166 }
1167
1168 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1169  * tweaks to fix counters
1170  */
1171 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1172 {
1173         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1174
1175         tp->packets_out -= decr;
1176
1177         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1178                 tp->sacked_out -= decr;
1179         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1180                 tp->retrans_out -= decr;
1181         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1182                 tp->lost_out -= decr;
1183
1184         /* Reno case is special. Sigh... */
1185         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1186                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1187
1188         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1189
1190         if (tp->lost_skb_hint &&
1191             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1192             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1193                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1194
1195         tcp_verify_left_out(tp);
1196 }
1197
1198 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1199  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1200  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1201  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1202  */
1203 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1204                  unsigned int mss_now)
1205 {
1206         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1207         struct sk_buff *buff;
1208         int nsize, old_factor;
1209         int nlen;
1210         u8 flags;
1211
1212         if (WARN_ON(len > skb->len))
1213                 return -EINVAL;
1214
1215         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1216         if (nsize < 0)
1217                 nsize = 0;
1218
1219         if (skb_cloned(skb) &&
1220             skb_is_nonlinear(skb) &&
1221             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1222                 return -ENOMEM;
1223
1224         /* Get a new skb... force flag on. */
1225         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1226         if (buff == NULL)
1227                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1228
1229         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1230         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1231         nlen = skb->len - len - nsize;
1232         buff->truesize += nlen;
1233         skb->truesize -= nlen;
1234
1235         /* Correct the sequence numbers. */
1236         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1237         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1238         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1239
1240         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1241         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1242         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1243         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1244         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1245
1246         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1247                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1248                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1249                                                        skb_put(buff, nsize),
1250                                                        nsize, 0);
1251
1252                 skb_trim(skb, len);
1253
1254                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1255         } else {
1256                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1257                 skb_split(skb, buff, len);
1258         }
1259
1260         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1261
1262         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1263          * skbs, which it never sent before. --ANK
1264          */
1265         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1266         buff->tstamp = skb->tstamp;
1267
1268         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1269
1270         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1271         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1272         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1273
1274         /* If this packet has been sent out already, we must
1275          * adjust the various packet counters.
1276          */
1277         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1278                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1279                         tcp_skb_pcount(buff);
1280
1281                 if (diff)
1282                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1283         }
1284
1285         /* Link BUFF into the send queue. */
1286         skb_header_release(buff);
1287         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1288
1289         return 0;
1290 }
1291
1292 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1293  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1294  * immediately discarded.
1295  */
1296 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1297 {
1298         int i, k, eat;
1299
1300         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1301         if (eat) {
1302                 __skb_pull(skb, eat);
1303                 skb->avail_size -= eat;
1304                 len -= eat;
1305                 if (!len)
1306                         return;
1307         }
1308         eat = len;
1309         k = 0;
1310         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1311                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1312
1313                 if (size <= eat) {
1314                         skb_frag_unref(skb, i);
1315                         eat -= size;
1316                 } else {
1317                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1318                         if (eat) {
1319                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1320                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1321                                 eat = 0;
1322                         }
1323                         k++;
1324                 }
1325         }
1326         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1327
1328         skb_reset_tail_pointer(skb);
1329         skb->data_len -= len;
1330         skb->len = skb->data_len;
1331 }
1332
1333 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1334 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1335 {
1336         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1337                 return -ENOMEM;
1338
1339         __pskb_trim_head(skb, len);
1340
1341         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1342         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1343
1344         skb->truesize        -= len;
1345         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1346         sk_mem_uncharge(sk, len);
1347         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1348
1349         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1350         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1351                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1352
1353         return 0;
1354 }
1355
1356 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1357 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1358 {
1359         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1360         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1361         int mss_now;
1362
1363         /* Calculate base mss without TCP options:
1364            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1365          */
1366         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1367
1368         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1369         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1370                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1371
1372                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1373                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1374         }
1375
1376         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1377         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1378                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1379
1380         /* Now subtract optional transport overhead */
1381         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1382
1383         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1384         if (mss_now < 48)
1385                 mss_now = 48;
1386         return mss_now;
1387 }
1388
1389 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1390 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1391 {
1392         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1393         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1394                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1395 }
1396
1397 /* Inverse of above */
1398 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1399 {
1400         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1401         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1402         int mtu;
1403
1404         mtu = mss +
1405               tp->tcp_header_len +
1406               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1407               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1408
1409         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1410         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1411                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1412
1413                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1414                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1415         }
1416         return mtu;
1417 }
1418
1419 /* MTU probing init per socket */
1420 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1421 {
1422         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1423         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1424
1425         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1426         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1427                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1428         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1429         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1430 }
1431 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1432
1433 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1434
1435    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1436    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1437
1438    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1439    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1440    It also does not include TCP options.
1441
1442    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1443
1444    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1445    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1446    taking into account current pmtu, but never exceeds
1447    tp->rx_opt.mss_clamp.
1448
1449    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1450    DOES NOT include either tcp or ip options.
1451
1452    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1453    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1454  */
1455 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1456 {
1457         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1458         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1459         int mss_now;
1460
1461         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1462                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1463
1464         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1465         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1466
1467         /* And store cached results */
1468         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1469         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1470                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1471         tp->mss_cache = mss_now;
1472
1473         return mss_now;
1474 }
1475 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1476
1477 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1478  * and even PMTU discovery events into account.
1479  */
1480 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1481 {
1482         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1483         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1484         u32 mss_now;
1485         unsigned int header_len;
1486         struct tcp_out_options opts;
1487         struct tcp_md5sig_key *md5;
1488
1489         mss_now = tp->mss_cache;
1490
1491         if (dst) {
1492                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1493                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1494                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1495         }
1496
1497         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1498                      sizeof(struct tcphdr);
1499         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1500          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1501          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1502          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1503         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1504                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1505                 mss_now -= delta;
1506         }
1507
1508         return mss_now;
1509 }
1510
1511 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1512 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1513 {
1514         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1515
1516         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1517                 /* Network is feed fully. */
1518                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1519                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1520         } else {
1521                 /* Network starves. */
1522                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1523                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1524
1525                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1526                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1527                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1528         }
1529 }
1530
1531 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1532  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1533  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1534  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1535  *
1536  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1537  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1538  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1539  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1540  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1541  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1542  */
1543 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1544                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1545 {
1546         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1547         u32 needed, window, max_len;
1548
1549         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1550         max_len = mss_now * max_segs;
1551
1552         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1553                 return max_len;
1554
1555         needed = min(skb->len, window);
1556
1557         if (max_len <= needed)
1558                 return max_len;
1559
1560         return needed - needed % mss_now;
1561 }
1562
1563 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1564  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1565  */
1566 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1567                                          const struct sk_buff *skb)
1568 {
1569         u32 in_flight, cwnd;
1570
1571         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1572         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1573             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1574                 return 1;
1575
1576         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1577         cwnd = tp->snd_cwnd;
1578         if (in_flight < cwnd)
1579                 return (cwnd - in_flight);
1580
1581         return 0;
1582 }
1583
1584 /* Initialize TSO state of a skb.
1585  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1586  * SKB onto the wire.
1587  */
1588 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1589                              unsigned int mss_now)
1590 {
1591         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1592
1593         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1594                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1595                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1596         }
1597         return tso_segs;
1598 }
1599
1600 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1601 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1602 {
1603         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1604                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1605 }
1606
1607 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1608  * 1. It is full sized.
1609  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1610  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1611  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1612  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1613  */
1614 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1615                                   const struct sk_buff *skb,
1616                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1617 {
1618         return skb->len < mss_now &&
1619                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1620                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1621 }
1622
1623 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1624  * sent now.
1625  */
1626 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1627                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1628 {
1629         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1630          * write_queue (they have no chances to get new data).
1631          *
1632          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1633          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1634          */
1635         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1636                 return true;
1637
1638         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1639          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1640          */
1641         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1642             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1643                 return true;
1644
1645         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1646                 return true;
1647
1648         return false;
1649 }
1650
1651 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1652 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1653                              const struct sk_buff *skb,
1654                              unsigned int cur_mss)
1655 {
1656         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1657
1658         if (skb->len > cur_mss)
1659                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1660
1661         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1662 }
1663
1664 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1665  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1666  * packets allowed by the congestion window.
1667  */
1668 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1669                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1670 {
1671         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1672         unsigned int cwnd_quota;
1673
1674         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1675
1676         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1677                 return 0;
1678
1679         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1680         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1681                 cwnd_quota = 0;
1682
1683         return cwnd_quota;
1684 }
1685
1686 /* Test if sending is allowed right now. */
1687 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1688 {
1689         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1690         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1691
1692         return skb &&
1693                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1694                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1695                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1696 }
1697
1698 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1699  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1700  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1701  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1702  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1703  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1704  */
1705 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1706                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1707 {
1708         struct sk_buff *buff;
1709         int nlen = skb->len - len;
1710         u8 flags;
1711
1712         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1713         if (skb->len != skb->data_len)
1714                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1715
1716         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1717         if (unlikely(buff == NULL))
1718                 return -ENOMEM;
1719
1720         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1721         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1722         buff->truesize += nlen;
1723         skb->truesize -= nlen;
1724
1725         /* Correct the sequence numbers. */
1726         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1727         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1728         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1729
1730         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1731         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1732         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1733         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1734
1735         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1736         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1737
1738         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1739         skb_split(skb, buff, len);
1740
1741         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1742         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1743         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1744
1745         /* Link BUFF into the send queue. */
1746         skb_header_release(buff);
1747         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1748
1749         return 0;
1750 }
1751
1752 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1753  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1754  *
1755  * This algorithm is from John Heffner.
1756  */
1757 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1758 {
1759         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1760         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1761         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1762         int win_divisor;
1763
1764         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1765                 goto send_now;
1766
1767         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1768                 goto send_now;
1769
1770         /* Defer for less than two clock ticks. */
1771         if (tp->tso_deferred &&
1772             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1773                 goto send_now;
1774
1775         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1776
1777         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1778
1779         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1780
1781         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1782         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1783
1784         limit = min(send_win, cong_win);
1785
1786         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1787         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1788                            sk->sk_gso_max_segs * tp->mss_cache))
1789                 goto send_now;
1790
1791         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1792         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1793                 goto send_now;
1794
1795         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1796         if (win_divisor) {
1797                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1798
1799                 /* If at least some fraction of a window is available,
1800                  * just use it.
1801                  */
1802                 chunk /= win_divisor;
1803                 if (limit >= chunk)
1804                         goto send_now;
1805         } else {
1806                 /* Different approach, try not to defer past a single
1807                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1808                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1809                  * then send now.
1810                  */
1811                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1812                         goto send_now;
1813         }
1814
1815         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
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  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1965  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1966
1967  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1968  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1969  */
1970 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1971                            int push_one, gfp_t gfp)
1972 {
1973         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1974         struct sk_buff *skb;
1975         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1976         int cwnd_quota;
1977         int result;
1978
1979         sent_pkts = 0;
1980
1981         if (!push_one) {
1982                 /* Do MTU probing. */
1983                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1984                 if (!result) {
1985                         return false;
1986                 } else if (result > 0) {
1987                         sent_pkts = 1;
1988                 }
1989         }
1990
1991         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1992                 unsigned int limit;
1993
1994
1995                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1996                 BUG_ON(!tso_segs);
1997
1998                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1999                         goto repair; /* Skip network transmission */
2000
2001                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2002                 if (!cwnd_quota) {
2003                         if (push_one == 2)
2004                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2005                                 cwnd_quota = 1;
2006                         else
2007                                 break;
2008                 }
2009
2010                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
2011                         break;
2012
2013                 if (tso_segs == 1) {
2014                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2015                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2016                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2017                                 break;
2018                 } else {
2019                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
2020                                 break;
2021                 }
2022
2023                 /* TSQ : sk_wmem_alloc accounts skb truesize,
2024                  * including skb overhead. But thats OK.
2025                  */
2026                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= sysctl_tcp_limit_output_bytes) {
2027                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
2028                         break;
2029                 }
2030                 limit = mss_now;
2031                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2032                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2033                                                     min_t(unsigned int,
2034                                                           cwnd_quota,
2035                                                           sk->sk_gso_max_segs));
2036
2037                 if (skb->len > limit &&
2038                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2039                         break;
2040
2041                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2042
2043                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2044                         break;
2045
2046 repair:
2047                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2048                  * This call will increment packets_out.
2049                  */
2050                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2051
2052                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2053                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2054
2055                 if (push_one)
2056                         break;
2057         }
2058
2059         if (likely(sent_pkts)) {
2060                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2061                         tp->prr_out += sent_pkts;
2062
2063                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2064                 if (push_one != 2)
2065                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2066                 tcp_cwnd_validate(sk);
2067                 return false;
2068         }
2069         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
2070 }
2071
2072 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2073 {
2074         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2075         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2076         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2077         u32 rtt = tp->srtt >> 3;
2078
2079         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
2080                 return false;
2081         /* No consecutive loss probes. */
2082         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2083                 tcp_rearm_rto(sk);
2084                 return false;
2085         }
2086         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2087          * finishes.
2088          */
2089         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
2090                 return false;
2091
2092         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2093         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2094                 return false;
2095
2096         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2097          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2098          */
2099         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !rtt || !tp->packets_out ||
2100             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2101                 return false;
2102
2103         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2104              tcp_send_head(sk))
2105                 return false;
2106
2107         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2108          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
2109          */
2110         timeout = rtt << 1;
2111         if (tp->packets_out == 1)
2112                 timeout = max_t(u32, timeout,
2113                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2114         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2115
2116         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2117         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2118         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2119         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2120                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2121                 if (delta > 0)
2122                         timeout = delta;
2123         }
2124
2125         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2126                                   TCP_RTO_MAX);
2127         return true;
2128 }
2129
2130 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2131  * retransmit the last segment.
2132  */
2133 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2134 {
2135         struct sk_buff *skb;
2136         int pcount;
2137         int mss = tcp_current_mss(sk);
2138         int err = -1;
2139
2140         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2141                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2142                 goto rearm_timer;
2143         }
2144
2145         /* Retransmit last segment. */
2146         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2147         if (WARN_ON(!skb))
2148                 goto rearm_timer;
2149
2150         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2151         if (WARN_ON(!pcount))
2152                 goto rearm_timer;
2153
2154         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2155                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2156                         goto rearm_timer;
2157                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2158         }
2159
2160         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2161                 goto rearm_timer;
2162
2163         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2164         if (skb->len > 0)
2165                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2166
2167 rearm_timer:
2168         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2169                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2170                                   TCP_RTO_MAX);
2171
2172         if (likely(!err))
2173                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2174                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2175         return;
2176 }
2177
2178 /* Push out any pending frames which were held back due to
2179  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2180  * The socket must be locked by the caller.
2181  */
2182 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2183                                int nonagle)
2184 {
2185         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2186          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2187          * all will be happy.
2188          */
2189         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2190                 return;
2191
2192         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2193                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2194                 tcp_check_probe_timer(sk);
2195 }
2196
2197 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2198  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2199  */
2200 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2201 {
2202         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2203
2204         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2205
2206         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2207 }
2208
2209 /* This function returns the amount that we can raise the
2210  * usable window based on the following constraints
2211  *
2212  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2213  * 2. We limit memory per socket
2214  *
2215  * RFC 1122:
2216  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2217  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2218  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2219  *
2220  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2221  * it at least MSS bytes.
2222  *
2223  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2224  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2225  *
2226  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2227  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2228  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2229  * window to always advance by a single byte.
2230  *
2231  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2232  * then this will not be a problem.
2233  *
2234  * BSD seems to make the following compromise:
2235  *
2236  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2237  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2238  *      then set the window to 0.
2239  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2240  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2241  *      and from being larger than the largest representable value.
2242  *
2243  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2244  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2245  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2246  * those cases where the window is constrained on the sender side
2247  * because the pipeline is full.
2248  *
2249  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2250  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2251  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2252  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2253  * of having a fixed window size at almost all times.
2254  *
2255  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2256  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2257  *
2258  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2259  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2260  */
2261 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2262 {
2263         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2264         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2265         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2266          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2267          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2268          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2269          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2270          */
2271         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2272         int free_space = tcp_space(sk);
2273         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2274         int window;
2275
2276         if (mss > full_space)
2277                 mss = full_space;
2278
2279         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2280                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2281
2282                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2283                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2284                                                4U * tp->advmss);
2285
2286                 if (free_space < mss)
2287                         return 0;
2288         }
2289
2290         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2291                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2292
2293         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2294          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2295          */
2296         window = tp->rcv_wnd;
2297         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2298                 window = free_space;
2299
2300                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2301                  * Import case: prevent zero window announcement if
2302                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2303                  */
2304                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2305                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2306                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2307         } else {
2308                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2309                  * Window clamp already applied above.
2310                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2311                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2312                  * and multiply from happening most of the time.
2313                  * We also don't do any window rounding when the free space
2314                  * is too small.
2315                  */
2316                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2317                         window = (free_space / mss) * mss;
2318                 else if (mss == full_space &&
2319                          free_space > window + (full_space >> 1))
2320                         window = free_space;
2321         }
2322
2323         return window;
2324 }
2325
2326 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2327 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2328 {
2329         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2330         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2331         int skb_size, next_skb_size;
2332
2333         skb_size = skb->len;
2334         next_skb_size = next_skb->len;
2335
2336         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2337
2338         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2339
2340         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2341
2342         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2343                                   next_skb_size);
2344
2345         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2346                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2347
2348         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2349                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2350
2351         /* Update sequence range on original skb. */
2352         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2353
2354         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2355         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2356
2357         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2358          * packet counting does not break.
2359          */
2360         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2361
2362         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2363         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2364         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2365                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2366
2367         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2368
2369         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2370 }
2371
2372 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2373 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2374 {
2375         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2376                 return false;
2377         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2378         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2379                 return false;
2380         if (skb_cloned(skb))
2381                 return false;
2382         if (skb == tcp_send_head(sk))
2383                 return false;
2384         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2385         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2386                 return false;
2387
2388         return true;
2389 }
2390
2391 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2392  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2393  */
2394 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2395                                      int space)
2396 {
2397         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2398         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2399         bool first = true;
2400
2401         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2402                 return;
2403         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2404                 return;
2405
2406         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2407                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2408                         break;
2409
2410                 space -= skb->len;
2411
2412                 if (first) {
2413                         first = false;
2414                         continue;
2415                 }
2416
2417                 if (space < 0)
2418                         break;
2419                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2420                  * the data in the second
2421                  */
2422                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2423                         break;
2424
2425                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2426                         break;
2427
2428                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2429         }
2430 }
2431
2432 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2433  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2434  * error occurred which prevented the send.
2435  */
2436 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2437 {
2438         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2439         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2440         unsigned int cur_mss;
2441
2442         /* Inconslusive MTU probe */
2443         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2444                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2445         }
2446
2447         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2448          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2449          */
2450         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2451             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2452                 return -EAGAIN;
2453
2454         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2455                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2456                         BUG();
2457                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2458                         return -ENOMEM;
2459         }
2460
2461         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2462                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2463
2464         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2465
2466         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2467          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2468          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2469          * our retransmit serves as a zero window probe.
2470          */
2471         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2472             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2473                 return -EAGAIN;
2474
2475         if (skb->len > cur_mss) {
2476                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2477                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2478         } else {
2479                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2480
2481                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2482                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2483                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2484                 }
2485         }
2486
2487         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2488
2489         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2490          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2491          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2492          */
2493         if (skb->len > 0 &&
2494             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2495             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2496                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2497                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2498                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2499                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2500                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2501                 }
2502         }
2503
2504         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2505          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2506          */
2507         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2508
2509         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it */
2510         if (unlikely(NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3))) {
2511                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2512                                                    GFP_ATOMIC);
2513                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2514                               -ENOBUFS;
2515         } else {
2516                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2517         }
2518 }
2519
2520 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2521 {
2522         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2523         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2524
2525         if (err == 0) {
2526                 /* Update global TCP statistics. */
2527                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2528
2529                 tp->total_retrans++;
2530
2531 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2532                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2533                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2534                 }
2535 #endif
2536                 if (!tp->retrans_out)
2537                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2538                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2539                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2540
2541                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2542                 if (!tp->retrans_stamp)
2543                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2544
2545                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2546
2547                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2548                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2549                  */
2550                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2551         }
2552         return err;
2553 }
2554
2555 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2556  * window/congestion state.
2557  */
2558 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2559 {
2560         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2561         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2562
2563         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2564         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2565                 return false;
2566
2567         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2568         if (tcp_is_reno(tp))
2569                 return false;
2570
2571         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2572          * and retransmission... Both ways have their merits...
2573          *
2574          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2575          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2576          * NextSeg() specified in RFC3517.
2577          */
2578
2579         if (tcp_may_send_now(sk))
2580                 return false;
2581
2582         return true;
2583 }
2584
2585 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2586  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2587  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2588  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2589  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2590  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2591  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2592  */
2593 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2594 {
2595         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2596         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2597         struct sk_buff *skb;
2598         struct sk_buff *hole = NULL;
2599         u32 last_lost;
2600         int mib_idx;
2601         int fwd_rexmitting = 0;
2602
2603         if (!tp->packets_out)
2604                 return;
2605
2606         if (!tp->lost_out)
2607                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2608
2609         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2610                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2611                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2612                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2613                         last_lost = tp->retransmit_high;
2614         } else {
2615                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2616                 last_lost = tp->snd_una;
2617         }
2618
2619         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2620                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2621
2622                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2623                         break;
2624                 /* we could do better than to assign each time */
2625                 if (hole == NULL)
2626                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2627
2628                 /* Assume this retransmit will generate
2629                  * only one packet for congestion window
2630                  * calculation purposes.  This works because
2631                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2632                  * packet to be MSS sized and all the
2633                  * packet counting works out.
2634                  */
2635                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2636                         return;
2637
2638                 if (fwd_rexmitting) {
2639 begin_fwd:
2640                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2641                                 break;
2642                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2643
2644                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2645                         tp->retransmit_high = last_lost;
2646                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2647                                 break;
2648                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2649                         if (hole != NULL) {
2650                                 skb = hole;
2651                                 hole = NULL;
2652                         }
2653                         fwd_rexmitting = 1;
2654                         goto begin_fwd;
2655
2656                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2657                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2658                                 hole = skb;
2659                         continue;
2660
2661                 } else {
2662                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2663                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2664                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2665                         else
2666                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2667                 }
2668
2669                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2670                         continue;
2671
2672                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2673                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2674                         return;
2675                 }
2676                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2677
2678                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2679                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2680
2681                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2682                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2683                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2684                                                   TCP_RTO_MAX);
2685         }
2686 }
2687
2688 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2689  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2690  */
2691 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2692 {
2693         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2694         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2695         int mss_now;
2696
2697         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2698          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2699          * and IP options.
2700          */
2701         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2702
2703         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2704                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2705                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2706                 tp->write_seq++;
2707         } else {
2708                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2709                 for (;;) {
2710                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2711                                                sk->sk_allocation);
2712                         if (skb)
2713                                 break;
2714                         yield();
2715                 }
2716
2717                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2718                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2719                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2720                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2721                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2722                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2723         }
2724         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2725 }
2726
2727 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2728  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2729  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2730  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2731  */
2732 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2733 {
2734         struct sk_buff *skb;
2735
2736         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2737         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2738         if (!skb) {
2739                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2740                 return;
2741         }
2742
2743         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2744         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2745         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2746                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2747         /* Send it off. */
2748         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2749         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2750                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2751
2752         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2753 }
2754
2755 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2756  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2757  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2758  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2759  * and rcv_wscale values will not be correct.
2760  */
2761 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2762 {
2763         struct sk_buff *skb;
2764
2765         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2766         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2767                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2768                 return -EFAULT;
2769         }
2770         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2771                 if (skb_cloned(skb)) {
2772                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2773                         if (nskb == NULL)
2774                                 return -ENOMEM;
2775                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2776                         skb_header_release(nskb);
2777                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2778                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2779                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2780                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2781                         skb = nskb;
2782                 }
2783
2784                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2785                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2786         }
2787         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2788         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2789 }
2790
2791 /**
2792  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2793  * sk: listener socket
2794  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2795  * req: request_sock pointer
2796  * rvp: request_values pointer
2797  *
2798  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2799  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2800  */
2801 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2802                                 struct request_sock *req,
2803                                 struct request_values *rvp,
2804                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2805 {
2806         struct tcp_out_options opts;
2807         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2808         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2809         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2810         const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2811         struct tcphdr *th;
2812         struct sk_buff *skb;
2813         struct tcp_md5sig_key *md5;
2814         int tcp_header_size;
2815         int mss;
2816         int s_data_desired = 0;
2817
2818         if (cvp != NULL && cvp->s_data_constant && cvp->s_data_desired)
2819                 s_data_desired = cvp->s_data_desired;
2820         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER + 15 + s_data_desired,
2821                         sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
2822         if (unlikely(!skb)) {
2823                 dst_release(dst);
2824                 return NULL;
2825         }
2826         /* Reserve space for headers. */
2827         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2828
2829         skb_dst_set(skb, dst);
2830
2831         mss = dst_metric_advmss(dst);
2832         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2833                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2834
2835         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2836                 __u8 rcv_wscale;
2837                 /* Set this up on the first call only */
2838                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2839
2840                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2841                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2842                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2843                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2844
2845                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2846                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2847                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2848                         &req->rcv_wnd,
2849                         &req->window_clamp,
2850                         ireq->wscale_ok,
2851                         &rcv_wscale,
2852                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2853                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2854         }
2855
2856         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2857 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2858         if (unlikely(req->cookie_ts))
2859                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2860         else
2861 #endif
2862         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2863         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2864                                              skb, &opts, &md5, xvp, foc)
2865                         + sizeof(*th);
2866
2867         skb_push(skb, tcp_header_size);
2868         skb_reset_transport_header(skb);
2869
2870         th = tcp_hdr(skb);
2871         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2872         th->syn = 1;
2873         th->ack = 1;
2874         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2875         th->source = ireq->loc_port;
2876         th->dest = ireq->rmt_port;
2877         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2878          * not even correctly set)
2879          */
2880         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2881                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2882
2883         if (OPTION_COOKIE_EXTENSION & opts.options) {
2884                 if (s_data_desired) {
2885                         u8 *buf = skb_put(skb, s_data_desired);
2886
2887                         /* copy data directly from the listening socket. */
2888                         memcpy(buf, cvp->s_data_payload, s_data_desired);
2889                         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq += s_data_desired;
2890                 }
2891
2892                 if (opts.hash_size > 0) {
2893                         __u32 workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
2894                         u32 *mess = &xvp->cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
2895                         u32 *tail = &mess[COOKIE_MESSAGE_WORDS-1];
2896
2897                         /* Secret recipe depends on the Timestamp, (future)
2898                          * Sequence and Acknowledgment Numbers, Initiator
2899                          * Cookie, and others handled by IP variant caller.
2900                          */
2901                         *tail-- ^= opts.tsval;
2902                         *tail-- ^= tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1;
2903                         *tail-- ^= TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
2904
2905                         /* recommended */
2906                         *tail-- ^= (((__force u32)th->dest << 16) | (__force u32)th->source);
2907                         *tail-- ^= (u32)(unsigned long)cvp; /* per sockopt */
2908
2909                         sha_transform((__u32 *)&xvp->cookie_bakery[0],
2910                                       (char *)mess,
2911                                       &workspace[0]);
2912                         opts.hash_location =
2913                                 (__u8 *)&xvp->cookie_bakery[0];
2914                 }
2915         }
2916
2917         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2918         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2919         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2920
2921         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2922         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2923         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2924         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2925         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2926
2927 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2928         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2929         if (md5) {
2930                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2931                                                md5, NULL, req, skb);
2932         }
2933 #endif
2934
2935         return skb;
2936 }
2937 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2938
2939 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2940 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2941 {
2942         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2943         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2944         __u8 rcv_wscale;
2945
2946         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2947          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2948          */
2949         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2950                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2951
2952 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2953         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2954                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2955 #endif
2956
2957         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2958         if (tp->rx_opt.user_mss)
2959                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2960         tp->max_window = 0;
2961         tcp_mtup_init(sk);
2962         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2963
2964         if (!tp->window_clamp)
2965                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2966         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2967         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2968                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2969
2970         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2971
2972         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2973         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2974             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2975                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2976
2977         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2978                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2979                                   &tp->rcv_wnd,
2980                                   &tp->window_clamp,
2981                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2982                                   &rcv_wscale,
2983                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2984
2985         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2986         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2987
2988         sk->sk_err = 0;
2989         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2990         tp->snd_wnd = 0;
2991         tcp_init_wl(tp, 0);
2992         tp->snd_una = tp->write_seq;
2993         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2994         tp->snd_up = tp->write_seq;
2995         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2996
2997         if (likely(!tp->repair))
2998                 tp->rcv_nxt = 0;
2999         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3000         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3001
3002         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
3003         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3004         tcp_clear_retrans(tp);
3005 }
3006
3007 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3008 {
3009         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3010         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3011
3012         tcb->end_seq += skb->len;
3013         skb_header_release(skb);
3014         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
3015         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3016         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3017         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3018         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3019 }
3020
3021 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3022  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3023  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3024  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3025  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3026  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3027  */
3028 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3029 {
3030         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3031         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3032         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
3033         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
3034         unsigned long last_syn_loss = 0;
3035
3036         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3037         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
3038                                &syn_loss, &last_syn_loss);
3039         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
3040         if (syn_loss > 1 &&
3041             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
3042                 fo->cookie.len = -1;
3043                 goto fallback;
3044         }
3045
3046         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
3047                 fo->cookie.len = -1;
3048         else if (fo->cookie.len <= 0)
3049                 goto fallback;
3050
3051         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3052          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3053          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3054          */
3055         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
3056                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3057         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3058                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3059
3060         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
3061                                    sk->sk_allocation);
3062         if (syn_data == NULL)
3063                 goto fallback;
3064
3065         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
3066                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
3067                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
3068                 int len = iov->iov_len;
3069
3070                 if (syn_data->len + len > space)
3071                         len = space - syn_data->len;
3072                 else if (i + 1 == iovlen)
3073                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3074                         fo->data = NULL;
3075
3076                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
3077                         goto fallback;
3078         }
3079
3080         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
3081         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
3082         if (data == NULL)
3083                 goto fallback;
3084         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
3085         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
3086         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
3087         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
3088         fo->copied = data->len;
3089
3090         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
3091                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3092                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
3093                 goto done;
3094         }
3095         syn_data = NULL;
3096
3097 fallback:
3098         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3099         if (fo->cookie.len > 0)
3100                 fo->cookie.len = 0;
3101         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3102         if (err)
3103                 tp->syn_fastopen = 0;
3104         kfree_skb(syn_data);
3105 done:
3106         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3107         return err;
3108 }
3109
3110 /* Build a SYN and send it off. */
3111 int tcp_connect(struct sock *sk)
3112 {
3113         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3114         struct sk_buff *buff;
3115         int err;
3116
3117         tcp_connect_init(sk);
3118
3119         if (unlikely(tp->repair)) {
3120                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3121                 return 0;
3122         }
3123
3124         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
3125         if (unlikely(buff == NULL))
3126                 return -ENOBUFS;
3127
3128         /* Reserve space for headers. */
3129         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3130
3131         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3132         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3133         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3134         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
3135
3136         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3137         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3138               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3139         if (err == -ECONNREFUSED)
3140                 return err;
3141
3142         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3143          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3144          */
3145         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3146         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3147         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3148
3149         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3150         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3151                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3152         return 0;
3153 }
3154 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3155
3156 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3157  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3158  * for details.
3159  */
3160 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3161 {
3162         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3163         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3164         unsigned long timeout;
3165
3166         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3167                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3168                 int max_ato = HZ / 2;
3169
3170                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3171                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3172                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3173
3174                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3175
3176                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3177                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3178                  * directly.
3179                  */
3180                 if (tp->srtt) {
3181                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
3182
3183                         if (rtt < max_ato)
3184                                 max_ato = rtt;
3185                 }
3186
3187                 ato = min(ato, max_ato);
3188         }
3189
3190         /* Stay within the limit we were given */
3191         timeout = jiffies + ato;
3192
3193         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3194         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3195                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3196                  * send ACK now.
3197                  */
3198                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3199                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3200                         tcp_send_ack(sk);
3201                         return;
3202                 }
3203
3204                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3205                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3206         }
3207         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3208         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3209         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3210 }
3211
3212 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3213 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3214 {
3215         struct sk_buff *buff;
3216
3217         /* If we have been reset, we may not send again. */
3218         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3219                 return;
3220
3221         /* We are not putting this on the write queue, so
3222          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3223          * sock.
3224          */
3225         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3226         if (buff == NULL) {
3227                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3228                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3229                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3230                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3231                 return;
3232         }
3233
3234         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3235         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3236         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3237
3238         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3239         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3240         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3241 }
3242
3243 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3244  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3245  *
3246  * Question: what should we make while urgent mode?
3247  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3248  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3249  *
3250  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3251  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3252  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3253  */
3254 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3255 {
3256         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3257         struct sk_buff *skb;
3258
3259         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3260         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3261         if (skb == NULL)
3262                 return -1;
3263
3264         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3265         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3266         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3267          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3268          * send it.
3269          */
3270         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3271         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3272         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3273 }
3274
3275 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3276 {
3277         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3278                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3279                 tcp_sk(sk)->snd_nxt = tcp_sk(sk)->write_seq;
3280                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3281         }
3282 }
3283
3284 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3285 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3286 {
3287         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3288         struct sk_buff *skb;
3289
3290         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3291                 return -1;
3292
3293         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3294             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3295                 int err;
3296                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3297                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3298
3299                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3300                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3301
3302                 /* We are probing the opening of a window
3303                  * but the window size is != 0
3304                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3305                  */
3306                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3307                     skb->len > mss) {
3308                         seg_size = min(seg_size, mss);
3309                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3310                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3311                                 return -1;
3312                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3313                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3314
3315                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3316                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3317                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3318                 if (!err)
3319                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3320                 return err;
3321         } else {
3322                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3323                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3324                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3325         }
3326 }
3327
3328 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3329  * a partial packet else a zero probe.
3330  */
3331 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3332 {
3333         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3334         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3335         int err;
3336
3337         err = tcp_write_wakeup(sk);
3338
3339         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3340                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3341                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3342                 icsk->icsk_backoff = 0;
3343                 return;
3344         }
3345
3346         if (err <= 0) {
3347                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3348                         icsk->icsk_backoff++;
3349                 icsk->icsk_probes_out++;
3350                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3351                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3352                                           TCP_RTO_MAX);
3353         } else {
3354                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3355                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3356                  * Let local senders to fight for local resources.
3357                  *
3358                  * Use accumulated backoff yet.
3359                  */
3360                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3361                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3362                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3363                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3364                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3365                                           TCP_RTO_MAX);
3366         }
3367 }