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