Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/net
[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 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
69                            int push_one, gfp_t gfp);
70
71 /* Account for new data that has been sent to the network. */
72 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
73 {
74         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
75         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
76         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
77
78         tcp_advance_send_head(sk, skb);
79         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
80
81         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
82         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
83             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
84                 tcp_rearm_rto(sk);
85 }
86
87 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
88  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
89  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
90  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
91  * invalid. OK, let's make this for now:
92  */
93 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
94 {
95         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
96
97         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
98                 return tp->snd_nxt;
99         else
100                 return tcp_wnd_end(tp);
101 }
102
103 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
104  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
105  *
106  * 1. It is independent of path mtu.
107  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
108  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
109  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
110  *    large MSS.
111  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
112  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
113  *    This may be overridden via information stored in routing table.
114  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
115  *    probably even Jumbo".
116  */
117 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
118 {
119         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
120         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
121         int mss = tp->advmss;
122
123         if (dst) {
124                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
125
126                 if (metric < mss) {
127                         mss = metric;
128                         tp->advmss = mss;
129                 }
130         }
131
132         return (__u16)mss;
133 }
134
135 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
136  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
137 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
138 {
139         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
140         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
141         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
142         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
143
144         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
145
146         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
147         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
148
149         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
150                 cwnd >>= 1;
151         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
152         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
153         tp->snd_cwnd_used = 0;
154 }
155
156 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
157 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
158                                 struct sock *sk)
159 {
160         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
161         const u32 now = tcp_time_stamp;
162
163         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
164             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
165                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
166
167         tp->lsndtime = now;
168
169         /* If it is a reply for ato after last received
170          * packet, enter pingpong mode.
171          */
172         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
173                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
174 }
175
176 /* Account for an ACK we sent. */
177 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
178 {
179         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
180         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
181 }
182
183 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
184  * Based on the assumption that the given amount of space
185  * will be offered. Store the results in the tp structure.
186  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
187  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
188  * This MUST be enforced by all callers.
189  */
190 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
191                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
192                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
193                                __u32 init_rcv_wnd)
194 {
195         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
196
197         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
198         if (*window_clamp == 0)
199                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
200         space = min(*window_clamp, space);
201
202         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
203         if (space > mss)
204                 space = (space / mss) * mss;
205
206         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
207          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
208          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
209          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
210          * unless the remote has sent us a window scaling option,
211          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
212          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
213          */
214         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
215                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
216         else
217                 (*rcv_wnd) = space;
218
219         (*rcv_wscale) = 0;
220         if (wscale_ok) {
221                 /* Set window scaling on max possible window
222                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
223                  */
224                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
225                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
226                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
227                         space >>= 1;
228                         (*rcv_wscale)++;
229                 }
230         }
231
232         /* Set initial window to a value enough for senders starting with
233          * initial congestion window of TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND. Place
234          * a limit on the initial window when mss is larger than 1460.
235          */
236         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
237                 int init_cwnd = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
238                 if (mss > 1460)
239                         init_cwnd =
240                         max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
241                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
242                  * rather than the default from above
243                  */
244                 if (init_rcv_wnd)
245                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
246                 else
247                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_cwnd * mss);
248         }
249
250         /* Set the clamp no higher than max representable value */
251         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
252 }
253 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
254
255 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
256  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
257  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
258  * frame.
259  */
260 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
261 {
262         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
263         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
264         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
265
266         /* Never shrink the offered window */
267         if (new_win < cur_win) {
268                 /* Danger Will Robinson!
269                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
270                  * we will not be able to advertise a zero
271                  * window in time.  --DaveM
272                  *
273                  * Relax Will Robinson.
274                  */
275                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
276         }
277         tp->rcv_wnd = new_win;
278         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
279
280         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
281          * scaled window.
282          */
283         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
284                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
285         else
286                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
287
288         /* RFC1323 scaling applied */
289         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
290
291         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
292         if (new_win == 0)
293                 tp->pred_flags = 0;
294
295         return new_win;
296 }
297
298 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
299 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
300 {
301         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
302         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
303                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
304 }
305
306 /* Packet ECN state for a SYN.  */
307 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
308 {
309         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
310
311         tp->ecn_flags = 0;
312         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
313                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
314                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
315         }
316 }
317
318 static __inline__ void
319 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
320 {
321         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
322                 th->ece = 1;
323 }
324
325 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
326  * be sent.
327  */
328 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
329                                 int tcp_header_len)
330 {
331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
332
333         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
334                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
335                 if (skb->len != tcp_header_len &&
336                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
337                         INET_ECN_xmit(sk);
338                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
339                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
340                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
341                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
342                         }
343                 } else {
344                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
345                         INET_ECN_dontxmit(sk);
346                 }
347                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
348                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
349         }
350 }
351
352 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
353  * auto increment end seqno.
354  */
355 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
356 {
357         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
358         skb->csum = 0;
359
360         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
361         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
362
363         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
364         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
365         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
366
367         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
368         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
369                 seq++;
370         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
371 }
372
373 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
374 {
375         return tp->snd_una != tp->snd_up;
376 }
377
378 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
379 #define OPTION_TS               (1 << 1)
380 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
381 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
382 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
383
384 struct tcp_out_options {
385         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
386         u16 mss;                /* 0 to disable */
387         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
388         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
389         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
390         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
391         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
392         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
393 };
394
395 /* Write previously computed TCP options to the packet.
396  *
397  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
398  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
399  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
400  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
401  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
402  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
403  * particular reason why the ordering would need to be changed).
404  *
405  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
406  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
407  */
408 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
409                               struct tcp_out_options *opts)
410 {
411         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
412
413         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
414                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
415                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
416                 /* overload cookie hash location */
417                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
418                 ptr += 4;
419         }
420
421         if (unlikely(opts->mss)) {
422                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
423                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
424                                opts->mss);
425         }
426
427         if (likely(OPTION_TS & options)) {
428                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
429                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
430                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
431                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
432                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
433                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
434                 } else {
435                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
436                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
437                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
438                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
439                 }
440                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
441                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
442         }
443
444         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
445                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
446                                (TCPOPT_NOP << 16) |
447                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
448                                TCPOLEN_SACK_PERM);
449         }
450
451         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
452                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
453                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
454                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
455                                opts->ws);
456         }
457
458         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
459                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
460                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
461                 int this_sack;
462
463                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
464                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
465                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
466                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
467                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
468
469                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
470                      ++this_sack) {
471                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
472                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
473                 }
474
475                 tp->rx_opt.dsack = 0;
476         }
477
478         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
479                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
480
481                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
482                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
483                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
484
485                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
486                 if ((foc->len & 3) == 2) {
487                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
488                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
489                 }
490                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
491         }
492 }
493
494 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
495  * network wire format yet.
496  */
497 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
498                                 struct tcp_out_options *opts,
499                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
500 {
501         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
502         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
503         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
504
505 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
506         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
507         if (*md5) {
508                 opts->options |= OPTION_MD5;
509                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
510         }
511 #else
512         *md5 = NULL;
513 #endif
514
515         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
516          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
517          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
518          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
519          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
520          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
521          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
522          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
523          * going out.  */
524         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
525         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
526
527         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
528                 opts->options |= OPTION_TS;
529                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
530                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
531                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
532         }
533         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
534                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
535                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
536                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
537         }
538         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
539                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
540                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
541                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
542         }
543
544         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
545                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
546                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
547                 if (remaining >= need) {
548                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
549                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
550                         remaining -= need;
551                         tp->syn_fastopen = 1;
552                 }
553         }
554
555         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
556 }
557
558 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
559 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
560                                    struct request_sock *req,
561                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
562                                    struct tcp_out_options *opts,
563                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
564                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
565 {
566         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
567         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
568
569 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
570         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
571         if (*md5) {
572                 opts->options |= OPTION_MD5;
573                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
574
575                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
576                  * options. There was discussion about disabling SACK
577                  * rather than TS in order to fit in better with old,
578                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
579                  */
580                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
581         }
582 #else
583         *md5 = NULL;
584 #endif
585
586         /* We always send an MSS option. */
587         opts->mss = mss;
588         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
589
590         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
591                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
592                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
593                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
594         }
595         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
596                 opts->options |= OPTION_TS;
597                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
598                 opts->tsecr = req->ts_recent;
599                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
600         }
601         if (likely(ireq->sack_ok)) {
602                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
603                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
604                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
605         }
606         if (foc != NULL) {
607                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
608                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
609                 if (remaining >= need) {
610                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
611                         opts->fastopen_cookie = foc;
612                         remaining -= need;
613                 }
614         }
615
616         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
617 }
618
619 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
620  * final wire format yet.
621  */
622 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
623                                         struct tcp_out_options *opts,
624                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
625 {
626         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
627         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
628         unsigned int size = 0;
629         unsigned int eff_sacks;
630
631 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
632         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
633         if (unlikely(*md5)) {
634                 opts->options |= OPTION_MD5;
635                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
636         }
637 #else
638         *md5 = NULL;
639 #endif
640
641         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
642                 opts->options |= OPTION_TS;
643                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
644                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
645                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
646         }
647
648         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
649         if (unlikely(eff_sacks)) {
650                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
651                 opts->num_sack_blocks =
652                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
653                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
654                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
655                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
656                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
657         }
658
659         return size;
660 }
661
662
663 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
664  *
665  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
666  * to reduce RTT and bufferbloat.
667  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
668  *
669  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
670  * needs to be reallocated in a driver.
671  * The invariant being skb->truesize substracted from sk->sk_wmem_alloc
672  *
673  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
674  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
675  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
676  */
677 struct tsq_tasklet {
678         struct tasklet_struct   tasklet;
679         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
680 };
681 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
682
683 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
684 {
685         if ((1 << sk->sk_state) &
686             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
687              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
688                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), 0, 0, GFP_ATOMIC);
689 }
690 /*
691  * One tasklest per cpu tries to send more skbs.
692  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
693  * transfering tsq->head because tcp_wfree() might
694  * interrupt us (non NAPI drivers)
695  */
696 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
697 {
698         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
699         LIST_HEAD(list);
700         unsigned long flags;
701         struct list_head *q, *n;
702         struct tcp_sock *tp;
703         struct sock *sk;
704
705         local_irq_save(flags);
706         list_splice_init(&tsq->head, &list);
707         local_irq_restore(flags);
708
709         list_for_each_safe(q, n, &list) {
710                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
711                 list_del(&tp->tsq_node);
712
713                 sk = (struct sock *)tp;
714                 bh_lock_sock(sk);
715
716                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
717                         tcp_tsq_handler(sk);
718                 } else {
719                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
720                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
721                 }
722                 bh_unlock_sock(sk);
723
724                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
725                 sk_free(sk);
726         }
727 }
728
729 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
730                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
731                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
732                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
733 /**
734  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
735  * @sk: socket
736  *
737  * called from release_sock() to perform protocol dependent
738  * actions before socket release.
739  */
740 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
741 {
742         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
743         unsigned long flags, nflags;
744
745         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
746         do {
747                 flags = tp->tsq_flags;
748                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
749                         return;
750                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
751         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
752
753         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
754                 tcp_tsq_handler(sk);
755
756         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
757                 tcp_write_timer_handler(sk);
758                 __sock_put(sk);
759         }
760         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
761                 tcp_delack_timer_handler(sk);
762                 __sock_put(sk);
763         }
764         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
765                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
766                 __sock_put(sk);
767         }
768 }
769 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
770
771 void __init tcp_tasklet_init(void)
772 {
773         int i;
774
775         for_each_possible_cpu(i) {
776                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
777
778                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
779                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
780                              tcp_tasklet_func,
781                              (unsigned long)tsq);
782         }
783 }
784
785 /*
786  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
787  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
788  * hold qdisc lock.
789  */
790 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
791 {
792         struct sock *sk = skb->sk;
793         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
794
795         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
796             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
797                 unsigned long flags;
798                 struct tsq_tasklet *tsq;
799
800                 /* Keep a ref on socket.
801                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
802                  */
803                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
804
805                 /* queue this socket to tasklet queue */
806                 local_irq_save(flags);
807                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
808                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
809                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
810                 local_irq_restore(flags);
811         } else {
812                 sock_wfree(skb);
813         }
814 }
815
816 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
817  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
818  * transmission and possible later retransmissions.
819  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
820  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
821  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
822  * device.
823  *
824  * We are working here with either a clone of the original
825  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
826  */
827 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
828                             gfp_t gfp_mask)
829 {
830         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
831         struct inet_sock *inet;
832         struct tcp_sock *tp;
833         struct tcp_skb_cb *tcb;
834         struct tcp_out_options opts;
835         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
836         struct tcp_md5sig_key *md5;
837         struct tcphdr *th;
838         int err;
839
840         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
841
842         /* If congestion control is doing timestamping, we must
843          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
844          */
845         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
846                 __net_timestamp(skb);
847
848         if (likely(clone_it)) {
849                 const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
850
851                 if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
852                              fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE))
853                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
854                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
855
856                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
857                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
858                 else
859                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
860                 if (unlikely(!skb))
861                         return -ENOBUFS;
862         }
863
864         inet = inet_sk(sk);
865         tp = tcp_sk(sk);
866         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
867         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
868
869         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
870                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
871         else
872                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
873                                                            &md5);
874         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
875
876         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0) {
877                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
878                 skb->ooo_okay = 1;
879         } else
880                 skb->ooo_okay = 0;
881
882         skb_push(skb, tcp_header_size);
883         skb_reset_transport_header(skb);
884
885         skb_orphan(skb);
886         skb->sk = sk;
887         skb->destructor = (sysctl_tcp_limit_output_bytes > 0) ?
888                           tcp_wfree : sock_wfree;
889         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
890
891         /* Build TCP header and checksum it. */
892         th = tcp_hdr(skb);
893         th->source              = inet->inet_sport;
894         th->dest                = inet->inet_dport;
895         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
896         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
897         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
898                                         tcb->tcp_flags);
899
900         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
901                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
902                  * is never scaled.
903                  */
904                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
905         } else {
906                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
907         }
908         th->check               = 0;
909         th->urg_ptr             = 0;
910
911         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
912         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
913                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
914                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
915                         th->urg = 1;
916                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
917                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
918                         th->urg = 1;
919                 }
920         }
921
922         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
923         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
924                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
925
926 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
927         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
928         if (md5) {
929                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
930                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
931                                                md5, sk, NULL, skb);
932         }
933 #endif
934
935         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
936
937         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
938                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
939
940         if (skb->len != tcp_header_size)
941                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
942
943         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
944                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
945                               tcp_skb_pcount(skb));
946
947         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
948         if (likely(err <= 0))
949                 return err;
950
951         tcp_enter_cwr(sk, 1);
952
953         return net_xmit_eval(err);
954 }
955
956 /* This routine just queues the buffer for sending.
957  *
958  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
959  * otherwise socket can stall.
960  */
961 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
962 {
963         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
964
965         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
966         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
967         skb_header_release(skb);
968         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
969         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
970         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
971 }
972
973 /* Initialize TSO segments for a packet. */
974 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
975                                  unsigned int mss_now)
976 {
977         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
978             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
979                 /* Avoid the costly divide in the normal
980                  * non-TSO case.
981                  */
982                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
983                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
984                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
985         } else {
986                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
987                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
988                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
989         }
990 }
991
992 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
993  * skb is counted to fackets_out or not.
994  */
995 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
996                                    int decr)
997 {
998         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
999
1000         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1001                 return;
1002
1003         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1004                 tp->fackets_out -= decr;
1005 }
1006
1007 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1008  * tweaks to fix counters
1009  */
1010 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1011 {
1012         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1013
1014         tp->packets_out -= decr;
1015
1016         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1017                 tp->sacked_out -= decr;
1018         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1019                 tp->retrans_out -= decr;
1020         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1021                 tp->lost_out -= decr;
1022
1023         /* Reno case is special. Sigh... */
1024         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1025                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1026
1027         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1028
1029         if (tp->lost_skb_hint &&
1030             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1031             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1032                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1033
1034         tcp_verify_left_out(tp);
1035 }
1036
1037 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1038  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1039  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1040  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1041  */
1042 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1043                  unsigned int mss_now)
1044 {
1045         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1046         struct sk_buff *buff;
1047         int nsize, old_factor;
1048         int nlen;
1049         u8 flags;
1050
1051         if (WARN_ON(len > skb->len))
1052                 return -EINVAL;
1053
1054         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1055         if (nsize < 0)
1056                 nsize = 0;
1057
1058         if (skb_cloned(skb) &&
1059             skb_is_nonlinear(skb) &&
1060             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1061                 return -ENOMEM;
1062
1063         /* Get a new skb... force flag on. */
1064         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1065         if (buff == NULL)
1066                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1067
1068         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1069         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1070         nlen = skb->len - len - nsize;
1071         buff->truesize += nlen;
1072         skb->truesize -= nlen;
1073
1074         /* Correct the sequence numbers. */
1075         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1076         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1077         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1078
1079         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1080         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1081         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1082         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1083         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1084
1085         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1086                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1087                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1088                                                        skb_put(buff, nsize),
1089                                                        nsize, 0);
1090
1091                 skb_trim(skb, len);
1092
1093                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1094         } else {
1095                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1096                 skb_split(skb, buff, len);
1097         }
1098
1099         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1100
1101         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1102          * skbs, which it never sent before. --ANK
1103          */
1104         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1105         buff->tstamp = skb->tstamp;
1106
1107         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1108
1109         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1110         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1111         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1112
1113         /* If this packet has been sent out already, we must
1114          * adjust the various packet counters.
1115          */
1116         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1117                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1118                         tcp_skb_pcount(buff);
1119
1120                 if (diff)
1121                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1122         }
1123
1124         /* Link BUFF into the send queue. */
1125         skb_header_release(buff);
1126         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1127
1128         return 0;
1129 }
1130
1131 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1132  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1133  * immediately discarded.
1134  */
1135 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1136 {
1137         int i, k, eat;
1138
1139         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1140         if (eat) {
1141                 __skb_pull(skb, eat);
1142                 len -= eat;
1143                 if (!len)
1144                         return;
1145         }
1146         eat = len;
1147         k = 0;
1148         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1149                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1150
1151                 if (size <= eat) {
1152                         skb_frag_unref(skb, i);
1153                         eat -= size;
1154                 } else {
1155                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1156                         if (eat) {
1157                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1158                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1159                                 eat = 0;
1160                         }
1161                         k++;
1162                 }
1163         }
1164         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1165
1166         skb_reset_tail_pointer(skb);
1167         skb->data_len -= len;
1168         skb->len = skb->data_len;
1169 }
1170
1171 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1172 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1173 {
1174         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1175                 return -ENOMEM;
1176
1177         __pskb_trim_head(skb, len);
1178
1179         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1180         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1181
1182         skb->truesize        -= len;
1183         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1184         sk_mem_uncharge(sk, len);
1185         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1186
1187         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1188         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1189                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1190
1191         return 0;
1192 }
1193
1194 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1195 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1196 {
1197         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1198         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1199         int mss_now;
1200
1201         /* Calculate base mss without TCP options:
1202            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1203          */
1204         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1205
1206         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1207         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1208                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1209
1210                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1211                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1212         }
1213
1214         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1215         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1216                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1217
1218         /* Now subtract optional transport overhead */
1219         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1220
1221         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1222         if (mss_now < 48)
1223                 mss_now = 48;
1224         return mss_now;
1225 }
1226
1227 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1228 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1229 {
1230         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1231         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1232                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1233 }
1234
1235 /* Inverse of above */
1236 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1237 {
1238         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1239         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1240         int mtu;
1241
1242         mtu = mss +
1243               tp->tcp_header_len +
1244               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1245               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1246
1247         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1248         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1249                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1250
1251                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1252                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1253         }
1254         return mtu;
1255 }
1256
1257 /* MTU probing init per socket */
1258 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1259 {
1260         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1261         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1262
1263         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1264         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1265                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1266         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1267         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1268 }
1269 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1270
1271 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1272
1273    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1274    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1275
1276    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1277    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1278    It also does not include TCP options.
1279
1280    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1281
1282    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1283    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1284    taking into account current pmtu, but never exceeds
1285    tp->rx_opt.mss_clamp.
1286
1287    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1288    DOES NOT include either tcp or ip options.
1289
1290    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1291    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1292  */
1293 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1294 {
1295         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1296         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1297         int mss_now;
1298
1299         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1300                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1301
1302         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1303         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1304
1305         /* And store cached results */
1306         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1307         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1308                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1309         tp->mss_cache = mss_now;
1310
1311         return mss_now;
1312 }
1313 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1314
1315 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1316  * and even PMTU discovery events into account.
1317  */
1318 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1319 {
1320         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1321         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1322         u32 mss_now;
1323         unsigned int header_len;
1324         struct tcp_out_options opts;
1325         struct tcp_md5sig_key *md5;
1326
1327         mss_now = tp->mss_cache;
1328
1329         if (dst) {
1330                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1331                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1332                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1333         }
1334
1335         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1336                      sizeof(struct tcphdr);
1337         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1338          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1339          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1340          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1341         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1342                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1343                 mss_now -= delta;
1344         }
1345
1346         return mss_now;
1347 }
1348
1349 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1350 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1351 {
1352         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1353
1354         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1355                 /* Network is feed fully. */
1356                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1357                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1358         } else {
1359                 /* Network starves. */
1360                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1361                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1362
1363                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1364                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1365                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1366         }
1367 }
1368
1369 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1370  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1371  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1372  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1373  *
1374  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1375  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1376  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1377  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1378  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1379  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1380  */
1381 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1382                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1383 {
1384         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1385         u32 needed, window, max_len;
1386
1387         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1388         max_len = mss_now * max_segs;
1389
1390         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1391                 return max_len;
1392
1393         needed = min(skb->len, window);
1394
1395         if (max_len <= needed)
1396                 return max_len;
1397
1398         return needed - needed % mss_now;
1399 }
1400
1401 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1402  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1403  */
1404 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1405                                          const struct sk_buff *skb)
1406 {
1407         u32 in_flight, cwnd;
1408
1409         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1410         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1411             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1412                 return 1;
1413
1414         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1415         cwnd = tp->snd_cwnd;
1416         if (in_flight < cwnd)
1417                 return (cwnd - in_flight);
1418
1419         return 0;
1420 }
1421
1422 /* Initialize TSO state of a skb.
1423  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1424  * SKB onto the wire.
1425  */
1426 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1427                              unsigned int mss_now)
1428 {
1429         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1430
1431         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1432                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1433                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1434         }
1435         return tso_segs;
1436 }
1437
1438 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1439 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1440 {
1441         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1442                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1443 }
1444
1445 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1446  * 1. It is full sized.
1447  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1448  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1449  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1450  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1451  */
1452 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1453                                   const struct sk_buff *skb,
1454                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1455 {
1456         return skb->len < mss_now &&
1457                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1458                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1459 }
1460
1461 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1462  * sent now.
1463  */
1464 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1465                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1466 {
1467         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1468          * write_queue (they have no chances to get new data).
1469          *
1470          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1471          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1472          */
1473         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1474                 return true;
1475
1476         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1477         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1478                 return true;
1479
1480         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1481                 return true;
1482
1483         return false;
1484 }
1485
1486 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1487 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1488                              const struct sk_buff *skb,
1489                              unsigned int cur_mss)
1490 {
1491         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1492
1493         if (skb->len > cur_mss)
1494                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1495
1496         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1497 }
1498
1499 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1500  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1501  * packets allowed by the congestion window.
1502  */
1503 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1504                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1505 {
1506         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1507         unsigned int cwnd_quota;
1508
1509         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1510
1511         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1512                 return 0;
1513
1514         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1515         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1516                 cwnd_quota = 0;
1517
1518         return cwnd_quota;
1519 }
1520
1521 /* Test if sending is allowed right now. */
1522 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1523 {
1524         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1525         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1526
1527         return skb &&
1528                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1529                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1530                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1531 }
1532
1533 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1534  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1535  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1536  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1537  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1538  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1539  */
1540 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1541                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1542 {
1543         struct sk_buff *buff;
1544         int nlen = skb->len - len;
1545         u8 flags;
1546
1547         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1548         if (skb->len != skb->data_len)
1549                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1550
1551         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1552         if (unlikely(buff == NULL))
1553                 return -ENOMEM;
1554
1555         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1556         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1557         buff->truesize += nlen;
1558         skb->truesize -= nlen;
1559
1560         /* Correct the sequence numbers. */
1561         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1562         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1563         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1564
1565         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1566         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1567         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1568         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1569
1570         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1571         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1572
1573         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1574         skb_split(skb, buff, len);
1575
1576         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1577         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1578         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1579
1580         /* Link BUFF into the send queue. */
1581         skb_header_release(buff);
1582         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1583
1584         return 0;
1585 }
1586
1587 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1588  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1589  *
1590  * This algorithm is from John Heffner.
1591  */
1592 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1593 {
1594         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1595         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1596         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1597         int win_divisor;
1598
1599         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1600                 goto send_now;
1601
1602         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1603                 goto send_now;
1604
1605         /* Defer for less than two clock ticks. */
1606         if (tp->tso_deferred &&
1607             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1608                 goto send_now;
1609
1610         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1611
1612         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1613
1614         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1615
1616         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1617         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1618
1619         limit = min(send_win, cong_win);
1620
1621         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1622         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1623                            sk->sk_gso_max_segs * tp->mss_cache))
1624                 goto send_now;
1625
1626         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1627         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1628                 goto send_now;
1629
1630         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1631         if (win_divisor) {
1632                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1633
1634                 /* If at least some fraction of a window is available,
1635                  * just use it.
1636                  */
1637                 chunk /= win_divisor;
1638                 if (limit >= chunk)
1639                         goto send_now;
1640         } else {
1641                 /* Different approach, try not to defer past a single
1642                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1643                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1644                  * then send now.
1645                  */
1646                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1647                         goto send_now;
1648         }
1649
1650         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1651          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1652          */
1653         if (!tp->tso_deferred)
1654                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1655
1656         return true;
1657
1658 send_now:
1659         tp->tso_deferred = 0;
1660         return false;
1661 }
1662
1663 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1664  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1665  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1666  * changes resulting in larger path MTUs.
1667  *
1668  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1669  *         1 if a probe was sent,
1670  *         -1 otherwise
1671  */
1672 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1673 {
1674         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1675         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1676         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1677         int len;
1678         int probe_size;
1679         int size_needed;
1680         int copy;
1681         int mss_now;
1682
1683         /* Not currently probing/verifying,
1684          * not in recovery,
1685          * have enough cwnd, and
1686          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1687         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1688             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1689             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1690             tp->snd_cwnd < 11 ||
1691             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1692                 return -1;
1693
1694         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1695         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1696         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1697         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1698         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1699                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1700                 return -1;
1701         }
1702
1703         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1704         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1705                 return -1;
1706
1707         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1708                 return -1;
1709         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1710                 return 0;
1711
1712         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1713         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1714                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1715                         return -1;
1716                 else
1717                         return 0;
1718         }
1719
1720         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1721         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1722                 return -1;
1723         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1724         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1725
1726         skb = tcp_send_head(sk);
1727
1728         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1729         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1730         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1731         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1732         nskb->csum = 0;
1733         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1734
1735         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1736
1737         len = 0;
1738         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1739                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1740                 if (nskb->ip_summed)
1741                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1742                 else
1743                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1744                                                             skb_put(nskb, copy),
1745                                                             copy, nskb->csum);
1746
1747                 if (skb->len <= copy) {
1748                         /* We've eaten all the data from this skb.
1749                          * Throw it away. */
1750                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1751                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1752                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1753                 } else {
1754                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1755                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1756                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1757                                 skb_pull(skb, copy);
1758                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1759                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1760                                                                  skb->len, 0);
1761                         } else {
1762                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1763                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1764                         }
1765                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1766                 }
1767
1768                 len += copy;
1769
1770                 if (len >= probe_size)
1771                         break;
1772         }
1773         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1774
1775         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1776          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1777         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1778         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1779                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1780                  * effectively two packets. */
1781                 tp->snd_cwnd--;
1782                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1783
1784                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1785                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1786                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1787
1788                 return 1;
1789         }
1790
1791         return -1;
1792 }
1793
1794 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1795  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1796  * window for us.
1797  *
1798  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1799  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1800  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1801  *
1802  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1803  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1804
1805  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1806  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1807  */
1808 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1809                            int push_one, gfp_t gfp)
1810 {
1811         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1812         struct sk_buff *skb;
1813         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1814         int cwnd_quota;
1815         int result;
1816
1817         sent_pkts = 0;
1818
1819         if (!push_one) {
1820                 /* Do MTU probing. */
1821                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1822                 if (!result) {
1823                         return false;
1824                 } else if (result > 0) {
1825                         sent_pkts = 1;
1826                 }
1827         }
1828
1829         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1830                 unsigned int limit;
1831
1832
1833                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1834                 BUG_ON(!tso_segs);
1835
1836                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1837                         goto repair; /* Skip network transmission */
1838
1839                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1840                 if (!cwnd_quota) {
1841                         if (push_one == 2)
1842                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1843                                 cwnd_quota = 1;
1844                         else
1845                                 break;
1846                 }
1847
1848                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1849                         break;
1850
1851                 if (tso_segs == 1) {
1852                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1853                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1854                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1855                                 break;
1856                 } else {
1857                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1858                                 break;
1859                 }
1860
1861                 /* TSQ : sk_wmem_alloc accounts skb truesize,
1862                  * including skb overhead. But thats OK.
1863                  */
1864                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= sysctl_tcp_limit_output_bytes) {
1865                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1866                         break;
1867                 }
1868                 limit = mss_now;
1869                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1870                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1871                                                     min_t(unsigned int,
1872                                                           cwnd_quota,
1873                                                           sk->sk_gso_max_segs));
1874
1875                 if (skb->len > limit &&
1876                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1877                         break;
1878
1879                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1880
1881                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1882                         break;
1883
1884 repair:
1885                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1886                  * This call will increment packets_out.
1887                  */
1888                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1889
1890                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1891                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1892
1893                 if (push_one)
1894                         break;
1895         }
1896
1897         if (likely(sent_pkts)) {
1898                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1899                         tp->prr_out += sent_pkts;
1900
1901                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1902                 if (push_one != 2)
1903                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1904                 tcp_cwnd_validate(sk);
1905                 return false;
1906         }
1907         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1908 }
1909
1910 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1911 {
1912         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1913         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1914         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1915         u32 rtt = tp->srtt >> 3;
1916
1917         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1918                 return false;
1919         /* No consecutive loss probes. */
1920         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1921                 tcp_rearm_rto(sk);
1922                 return false;
1923         }
1924         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1925          * finishes.
1926          */
1927         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
1928                 return false;
1929
1930         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
1931         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
1932                 return false;
1933
1934         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
1935          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
1936          */
1937         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !rtt || !tp->packets_out ||
1938             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1939                 return false;
1940
1941         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
1942              tcp_send_head(sk))
1943                 return false;
1944
1945         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
1946          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
1947          */
1948         timeout = rtt << 1;
1949         if (tp->packets_out == 1)
1950                 timeout = max_t(u32, timeout,
1951                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
1952         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
1953
1954         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
1955         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
1956         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
1957         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
1958                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
1959                 if (delta > 0)
1960                         timeout = delta;
1961         }
1962
1963         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
1964                                   TCP_RTO_MAX);
1965         return true;
1966 }
1967
1968 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
1969  * retransmit the last segment.
1970  */
1971 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
1972 {
1973         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1974         struct sk_buff *skb;
1975         int pcount;
1976         int mss = tcp_current_mss(sk);
1977         int err = -1;
1978
1979         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
1980                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
1981                 goto rearm_timer;
1982         }
1983
1984         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
1985         if (tp->tlp_high_seq)
1986                 goto rearm_timer;
1987
1988         /* Retransmit last segment. */
1989         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
1990         if (WARN_ON(!skb))
1991                 goto rearm_timer;
1992
1993         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1994         if (WARN_ON(!pcount))
1995                 goto rearm_timer;
1996
1997         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
1998                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
1999                         goto rearm_timer;
2000                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2001         }
2002
2003         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2004                 goto rearm_timer;
2005
2006         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2007         if (skb->len > 0)
2008                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2009
2010         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2011         if (likely(!err))
2012                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2013
2014 rearm_timer:
2015         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2016                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2017                                   TCP_RTO_MAX);
2018
2019         if (likely(!err))
2020                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2021                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2022         return;
2023 }
2024
2025 /* Push out any pending frames which were held back due to
2026  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2027  * The socket must be locked by the caller.
2028  */
2029 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2030                                int nonagle)
2031 {
2032         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2033          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2034          * all will be happy.
2035          */
2036         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2037                 return;
2038
2039         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2040                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2041                 tcp_check_probe_timer(sk);
2042 }
2043
2044 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2045  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2046  */
2047 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2048 {
2049         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2050
2051         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2052
2053         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2054 }
2055
2056 /* This function returns the amount that we can raise the
2057  * usable window based on the following constraints
2058  *
2059  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2060  * 2. We limit memory per socket
2061  *
2062  * RFC 1122:
2063  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2064  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2065  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2066  *
2067  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2068  * it at least MSS bytes.
2069  *
2070  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2071  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2072  *
2073  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2074  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2075  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2076  * window to always advance by a single byte.
2077  *
2078  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2079  * then this will not be a problem.
2080  *
2081  * BSD seems to make the following compromise:
2082  *
2083  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2084  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2085  *      then set the window to 0.
2086  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2087  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2088  *      and from being larger than the largest representable value.
2089  *
2090  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2091  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2092  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2093  * those cases where the window is constrained on the sender side
2094  * because the pipeline is full.
2095  *
2096  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2097  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2098  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2099  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2100  * of having a fixed window size at almost all times.
2101  *
2102  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2103  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2104  *
2105  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2106  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2107  */
2108 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2109 {
2110         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2111         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2112         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2113          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2114          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2115          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2116          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2117          */
2118         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2119         int free_space = tcp_space(sk);
2120         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2121         int window;
2122
2123         if (mss > full_space)
2124                 mss = full_space;
2125
2126         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2127                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2128
2129                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2130                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2131                                                4U * tp->advmss);
2132
2133                 if (free_space < mss)
2134                         return 0;
2135         }
2136
2137         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2138                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2139
2140         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2141          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2142          */
2143         window = tp->rcv_wnd;
2144         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2145                 window = free_space;
2146
2147                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2148                  * Import case: prevent zero window announcement if
2149                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2150                  */
2151                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2152                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2153                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2154         } else {
2155                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2156                  * Window clamp already applied above.
2157                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2158                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2159                  * and multiply from happening most of the time.
2160                  * We also don't do any window rounding when the free space
2161                  * is too small.
2162                  */
2163                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2164                         window = (free_space / mss) * mss;
2165                 else if (mss == full_space &&
2166                          free_space > window + (full_space >> 1))
2167                         window = free_space;
2168         }
2169
2170         return window;
2171 }
2172
2173 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2174 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2175 {
2176         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2177         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2178         int skb_size, next_skb_size;
2179
2180         skb_size = skb->len;
2181         next_skb_size = next_skb->len;
2182
2183         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2184
2185         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2186
2187         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2188
2189         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2190                                   next_skb_size);
2191
2192         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2193                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2194
2195         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2196                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2197
2198         /* Update sequence range on original skb. */
2199         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2200
2201         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2202         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2203
2204         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2205          * packet counting does not break.
2206          */
2207         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2208
2209         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2210         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2211         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2212                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2213
2214         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2215
2216         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2217 }
2218
2219 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2220 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2221 {
2222         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2223                 return false;
2224         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2225         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2226                 return false;
2227         if (skb_cloned(skb))
2228                 return false;
2229         if (skb == tcp_send_head(sk))
2230                 return false;
2231         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2232         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2233                 return false;
2234
2235         return true;
2236 }
2237
2238 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2239  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2240  */
2241 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2242                                      int space)
2243 {
2244         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2245         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2246         bool first = true;
2247
2248         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2249                 return;
2250         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2251                 return;
2252
2253         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2254                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2255                         break;
2256
2257                 space -= skb->len;
2258
2259                 if (first) {
2260                         first = false;
2261                         continue;
2262                 }
2263
2264                 if (space < 0)
2265                         break;
2266                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2267                  * the data in the second
2268                  */
2269                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2270                         break;
2271
2272                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2273                         break;
2274
2275                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2276         }
2277 }
2278
2279 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2280  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2281  * error occurred which prevented the send.
2282  */
2283 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2284 {
2285         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2286         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2287         unsigned int cur_mss;
2288
2289         /* Inconslusive MTU probe */
2290         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2291                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2292         }
2293
2294         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2295          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2296          */
2297         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2298             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2299                 return -EAGAIN;
2300
2301         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2302                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2303                         BUG();
2304                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2305                         return -ENOMEM;
2306         }
2307
2308         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2309                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2310
2311         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2312
2313         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2314          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2315          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2316          * our retransmit serves as a zero window probe.
2317          */
2318         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2319             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2320                 return -EAGAIN;
2321
2322         if (skb->len > cur_mss) {
2323                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2324                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2325         } else {
2326                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2327
2328                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2329                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2330                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2331                 }
2332         }
2333
2334         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2335
2336         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2337          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2338          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2339          */
2340         if (skb->len > 0 &&
2341             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2342             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2343                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2344                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2345                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2346                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2347                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2348                 }
2349         }
2350
2351         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2352          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2353          */
2354         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2355
2356         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2357          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2358          * beyond what csum_start can cover.
2359          */
2360         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2361                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2362                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2363                                                    GFP_ATOMIC);
2364                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2365                               -ENOBUFS;
2366         } else {
2367                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2368         }
2369 }
2370
2371 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2372 {
2373         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2374         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2375
2376         if (err == 0) {
2377                 /* Update global TCP statistics. */
2378                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2379
2380                 tp->total_retrans++;
2381
2382 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2383                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2384                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2385                 }
2386 #endif
2387                 if (!tp->retrans_out)
2388                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2389                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2390                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2391
2392                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2393                 if (!tp->retrans_stamp)
2394                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2395
2396                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2397
2398                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2399                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2400                  */
2401                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2402         }
2403         return err;
2404 }
2405
2406 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2407  * window/congestion state.
2408  */
2409 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2410 {
2411         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2412         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2413
2414         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2415         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2416                 return false;
2417
2418         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2419         if (tcp_is_reno(tp))
2420                 return false;
2421
2422         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2423          * and retransmission... Both ways have their merits...
2424          *
2425          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2426          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2427          * NextSeg() specified in RFC3517.
2428          */
2429
2430         if (tcp_may_send_now(sk))
2431                 return false;
2432
2433         return true;
2434 }
2435
2436 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2437  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2438  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2439  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2440  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2441  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2442  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2443  */
2444 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2445 {
2446         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2447         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2448         struct sk_buff *skb;
2449         struct sk_buff *hole = NULL;
2450         u32 last_lost;
2451         int mib_idx;
2452         int fwd_rexmitting = 0;
2453
2454         if (!tp->packets_out)
2455                 return;
2456
2457         if (!tp->lost_out)
2458                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2459
2460         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2461                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2462                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2463                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2464                         last_lost = tp->retransmit_high;
2465         } else {
2466                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2467                 last_lost = tp->snd_una;
2468         }
2469
2470         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2471                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2472
2473                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2474                         break;
2475                 /* we could do better than to assign each time */
2476                 if (hole == NULL)
2477                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2478
2479                 /* Assume this retransmit will generate
2480                  * only one packet for congestion window
2481                  * calculation purposes.  This works because
2482                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2483                  * packet to be MSS sized and all the
2484                  * packet counting works out.
2485                  */
2486                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2487                         return;
2488
2489                 if (fwd_rexmitting) {
2490 begin_fwd:
2491                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2492                                 break;
2493                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2494
2495                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2496                         tp->retransmit_high = last_lost;
2497                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2498                                 break;
2499                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2500                         if (hole != NULL) {
2501                                 skb = hole;
2502                                 hole = NULL;
2503                         }
2504                         fwd_rexmitting = 1;
2505                         goto begin_fwd;
2506
2507                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2508                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2509                                 hole = skb;
2510                         continue;
2511
2512                 } else {
2513                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2514                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2515                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2516                         else
2517                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2518                 }
2519
2520                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2521                         continue;
2522
2523                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2524                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2525                         return;
2526                 }
2527                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2528
2529                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2530                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2531
2532                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2533                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2534                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2535                                                   TCP_RTO_MAX);
2536         }
2537 }
2538
2539 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2540  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2541  */
2542 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2543 {
2544         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2545         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2546         int mss_now;
2547
2548         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2549          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2550          * and IP options.
2551          */
2552         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2553
2554         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2555                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2556                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2557                 tp->write_seq++;
2558         } else {
2559                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2560                 for (;;) {
2561                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2562                                                sk->sk_allocation);
2563                         if (skb)
2564                                 break;
2565                         yield();
2566                 }
2567
2568                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2569                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2570                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2571                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2572                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2573                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2574         }
2575         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2576 }
2577
2578 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2579  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2580  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2581  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2582  */
2583 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2584 {
2585         struct sk_buff *skb;
2586
2587         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2588         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2589         if (!skb) {
2590                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2591                 return;
2592         }
2593
2594         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2595         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2596         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2597                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2598         /* Send it off. */
2599         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2600         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2601                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2602
2603         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2604 }
2605
2606 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2607  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2608  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2609  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2610  * and rcv_wscale values will not be correct.
2611  */
2612 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2613 {
2614         struct sk_buff *skb;
2615
2616         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2617         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2618                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2619                 return -EFAULT;
2620         }
2621         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2622                 if (skb_cloned(skb)) {
2623                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2624                         if (nskb == NULL)
2625                                 return -ENOMEM;
2626                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2627                         skb_header_release(nskb);
2628                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2629                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2630                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2631                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2632                         skb = nskb;
2633                 }
2634
2635                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2636                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2637         }
2638         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2639         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2640 }
2641
2642 /**
2643  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2644  * sk: listener socket
2645  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2646  * req: request_sock pointer
2647  *
2648  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2649  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2650  */
2651 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2652                                 struct request_sock *req,
2653                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2654 {
2655         struct tcp_out_options opts;
2656         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2657         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2658         struct tcphdr *th;
2659         struct sk_buff *skb;
2660         struct tcp_md5sig_key *md5;
2661         int tcp_header_size;
2662         int mss;
2663
2664         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER + 15, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
2665         if (unlikely(!skb)) {
2666                 dst_release(dst);
2667                 return NULL;
2668         }
2669         /* Reserve space for headers. */
2670         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2671
2672         skb_dst_set(skb, dst);
2673         security_skb_owned_by(skb, sk);
2674
2675         mss = dst_metric_advmss(dst);
2676         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2677                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2678
2679         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2680                 __u8 rcv_wscale;
2681                 /* Set this up on the first call only */
2682                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2683
2684                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2685                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2686                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2687                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2688
2689                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2690                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2691                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2692                         &req->rcv_wnd,
2693                         &req->window_clamp,
2694                         ireq->wscale_ok,
2695                         &rcv_wscale,
2696                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2697                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2698         }
2699
2700         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2701 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2702         if (unlikely(req->cookie_ts))
2703                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2704         else
2705 #endif
2706         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2707         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2708                                              foc) + sizeof(*th);
2709
2710         skb_push(skb, tcp_header_size);
2711         skb_reset_transport_header(skb);
2712
2713         th = tcp_hdr(skb);
2714         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2715         th->syn = 1;
2716         th->ack = 1;
2717         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2718         th->source = ireq->loc_port;
2719         th->dest = ireq->rmt_port;
2720         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2721          * not even correctly set)
2722          */
2723         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2724                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2725
2726         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2727         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2728         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2729
2730         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2731         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2732         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2733         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2734         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2735
2736 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2737         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2738         if (md5) {
2739                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2740                                                md5, NULL, req, skb);
2741         }
2742 #endif
2743
2744         return skb;
2745 }
2746 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2747
2748 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2749 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2750 {
2751         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2752         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2753         __u8 rcv_wscale;
2754
2755         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2756          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2757          */
2758         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2759                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2760
2761 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2762         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2763                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2764 #endif
2765
2766         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2767         if (tp->rx_opt.user_mss)
2768                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2769         tp->max_window = 0;
2770         tcp_mtup_init(sk);
2771         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2772
2773         if (!tp->window_clamp)
2774                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2775         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2776         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2777                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2778
2779         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2780
2781         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2782         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2783             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2784                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2785
2786         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2787                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2788                                   &tp->rcv_wnd,
2789                                   &tp->window_clamp,
2790                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2791                                   &rcv_wscale,
2792                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2793
2794         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2795         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2796
2797         sk->sk_err = 0;
2798         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2799         tp->snd_wnd = 0;
2800         tcp_init_wl(tp, 0);
2801         tp->snd_una = tp->write_seq;
2802         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2803         tp->snd_up = tp->write_seq;
2804         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2805
2806         if (likely(!tp->repair))
2807                 tp->rcv_nxt = 0;
2808         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2809         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2810
2811         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2812         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2813         tcp_clear_retrans(tp);
2814 }
2815
2816 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2817 {
2818         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2819         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2820
2821         tcb->end_seq += skb->len;
2822         skb_header_release(skb);
2823         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2824         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2825         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2826         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2827         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2828 }
2829
2830 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2831  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2832  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2833  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2834  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2835  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2836  */
2837 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2838 {
2839         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2840         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2841         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2842         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2843         unsigned long last_syn_loss = 0;
2844
2845         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2846         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2847                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2848         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2849         if (syn_loss > 1 &&
2850             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2851                 fo->cookie.len = -1;
2852                 goto fallback;
2853         }
2854
2855         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2856                 fo->cookie.len = -1;
2857         else if (fo->cookie.len <= 0)
2858                 goto fallback;
2859
2860         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2861          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2862          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2863          */
2864         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2865                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2866         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2867                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2868
2869         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2870                                    sk->sk_allocation);
2871         if (syn_data == NULL)
2872                 goto fallback;
2873
2874         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2875                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2876                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2877                 int len = iov->iov_len;
2878
2879                 if (syn_data->len + len > space)
2880                         len = space - syn_data->len;
2881                 else if (i + 1 == iovlen)
2882                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2883                         fo->data = NULL;
2884
2885                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2886                         goto fallback;
2887         }
2888
2889         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2890         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2891         if (data == NULL)
2892                 goto fallback;
2893         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2894         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2895         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2896         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2897         fo->copied = data->len;
2898
2899         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2900                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2901                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2902                 goto done;
2903         }
2904         syn_data = NULL;
2905
2906 fallback:
2907         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2908         if (fo->cookie.len > 0)
2909                 fo->cookie.len = 0;
2910         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2911         if (err)
2912                 tp->syn_fastopen = 0;
2913         kfree_skb(syn_data);
2914 done:
2915         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2916         return err;
2917 }
2918
2919 /* Build a SYN and send it off. */
2920 int tcp_connect(struct sock *sk)
2921 {
2922         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2923         struct sk_buff *buff;
2924         int err;
2925
2926         tcp_connect_init(sk);
2927
2928         if (unlikely(tp->repair)) {
2929                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
2930                 return 0;
2931         }
2932
2933         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2934         if (unlikely(buff == NULL))
2935                 return -ENOBUFS;
2936
2937         /* Reserve space for headers. */
2938         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2939
2940         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2941         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2942         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
2943         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2944
2945         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
2946         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
2947               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2948         if (err == -ECONNREFUSED)
2949                 return err;
2950
2951         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2952          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2953          */
2954         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2955         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2956         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2957
2958         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2959         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2960                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2961         return 0;
2962 }
2963 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2964
2965 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2966  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2967  * for details.
2968  */
2969 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2970 {
2971         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2972         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2973         unsigned long timeout;
2974
2975         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2976                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2977                 int max_ato = HZ / 2;
2978
2979                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2980                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2981                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2982
2983                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2984
2985                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2986                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2987                  * directly.
2988                  */
2989                 if (tp->srtt) {
2990                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2991
2992                         if (rtt < max_ato)
2993                                 max_ato = rtt;
2994                 }
2995
2996                 ato = min(ato, max_ato);
2997         }
2998
2999         /* Stay within the limit we were given */
3000         timeout = jiffies + ato;
3001
3002         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3003         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3004                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3005                  * send ACK now.
3006                  */
3007                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3008                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3009                         tcp_send_ack(sk);
3010                         return;
3011                 }
3012
3013                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3014                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3015         }
3016         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3017         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3018         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3019 }
3020
3021 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3022 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3023 {
3024         struct sk_buff *buff;
3025
3026         /* If we have been reset, we may not send again. */
3027         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3028                 return;
3029
3030         /* We are not putting this on the write queue, so
3031          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3032          * sock.
3033          */
3034         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3035         if (buff == NULL) {
3036                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3037                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3038                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3039                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3040                 return;
3041         }
3042
3043         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3044         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3045         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3046
3047         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3048         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3049         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3050 }
3051
3052 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3053  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3054  *
3055  * Question: what should we make while urgent mode?
3056  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3057  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3058  *
3059  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3060  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3061  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3062  */
3063 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3064 {
3065         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3066         struct sk_buff *skb;
3067
3068         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3069         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3070         if (skb == NULL)
3071                 return -1;
3072
3073         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3074         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3075         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3076          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3077          * send it.
3078          */
3079         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3080         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3081         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3082 }
3083
3084 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3085 {
3086         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3087                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3088                 tcp_sk(sk)->snd_nxt = tcp_sk(sk)->write_seq;
3089                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3090         }
3091 }
3092
3093 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3094 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3095 {
3096         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3097         struct sk_buff *skb;
3098
3099         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3100                 return -1;
3101
3102         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3103             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3104                 int err;
3105                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3106                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3107
3108                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3109                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3110
3111                 /* We are probing the opening of a window
3112                  * but the window size is != 0
3113                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3114                  */
3115                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3116                     skb->len > mss) {
3117                         seg_size = min(seg_size, mss);
3118                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3119                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3120                                 return -1;
3121                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3122                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3123
3124                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3125                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3126                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3127                 if (!err)
3128                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3129                 return err;
3130         } else {
3131                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3132                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3133                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3134         }
3135 }
3136
3137 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3138  * a partial packet else a zero probe.
3139  */
3140 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3141 {
3142         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3143         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3144         int err;
3145
3146         err = tcp_write_wakeup(sk);
3147
3148         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3149                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3150                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3151                 icsk->icsk_backoff = 0;
3152                 return;
3153         }
3154
3155         if (err <= 0) {
3156                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3157                         icsk->icsk_backoff++;
3158                 icsk->icsk_probes_out++;
3159                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3160                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3161                                           TCP_RTO_MAX);
3162         } else {
3163                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3164                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3165                  * Let local senders to fight for local resources.
3166                  *
3167                  * Use accumulated backoff yet.
3168                  */
3169                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3170                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3171                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3172                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3173                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3174                                           TCP_RTO_MAX);
3175         }
3176 }