tcp: use TCP_BASE_MSS to set basic mss value
[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 #include <net/tcp.h>
38
39 #include <linux/compiler.h>
40 #include <linux/gfp.h>
41 #include <linux/module.h>
42
43 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
44 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
45
46 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
47  * interpret the window field as a signed quantity.
48  */
49 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
50
51 /* This limits the percentage of the congestion window which we
52  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
53  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
54  */
55 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
56
57 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
58 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
59
60 /* By default, RFC2861 behavior.  */
61 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
62
63 int sysctl_tcp_cookie_size __read_mostly = 0; /* TCP_COOKIE_MAX */
64 EXPORT_SYMBOL_GPL(sysctl_tcp_cookie_size);
65
66
67 /* Account for new data that has been sent to the network. */
68 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
69 {
70         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
71         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
72
73         tcp_advance_send_head(sk, skb);
74         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
75
76         /* Don't override Nagle indefinately with F-RTO */
77         if (tp->frto_counter == 2)
78                 tp->frto_counter = 3;
79
80         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
81         if (!prior_packets)
82                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
83                                           inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
84 }
85
86 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
87  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
88  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
89  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
90  * invalid. OK, let's make this for now:
91  */
92 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(struct sock *sk)
93 {
94         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
95
96         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
97                 return tp->snd_nxt;
98         else
99                 return tcp_wnd_end(tp);
100 }
101
102 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
103  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
104  *
105  * 1. It is independent of path mtu.
106  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
107  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
108  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
109  *    large MSS.
110  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
111  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
112  *    This may be overridden via information stored in routing table.
113  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
114  *    probably even Jumbo".
115  */
116 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
117 {
118         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
119         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
120         int mss = tp->advmss;
121
122         if (dst && dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS) < mss) {
123                 mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
124                 tp->advmss = mss;
125         }
126
127         return (__u16)mss;
128 }
129
130 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
131  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
132 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, struct dst_entry *dst)
133 {
134         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
135         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
136         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
137         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
138
139         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
140
141         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
142         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
143
144         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
145                 cwnd >>= 1;
146         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
147         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
148         tp->snd_cwnd_used = 0;
149 }
150
151 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
152 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
153                                 struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
154 {
155         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
156         const u32 now = tcp_time_stamp;
157
158         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
159             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
160                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
161
162         tp->lsndtime = now;
163
164         /* If it is a reply for ato after last received
165          * packet, enter pingpong mode.
166          */
167         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
168                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
169 }
170
171 /* Account for an ACK we sent. */
172 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
173 {
174         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
175         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
176 }
177
178 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
179  * Based on the assumption that the given amount of space
180  * will be offered. Store the results in the tp structure.
181  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
182  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
183  * This MUST be enforced by all callers.
184  */
185 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
186                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
187                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
188                                __u32 init_rcv_wnd)
189 {
190         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
191
192         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
193         if (*window_clamp == 0)
194                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
195         space = min(*window_clamp, space);
196
197         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
198         if (space > mss)
199                 space = (space / mss) * mss;
200
201         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
202          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
203          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
204          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
205          * unless the remote has sent us a window scaling option,
206          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
207          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
208          */
209         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
210                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
211         else
212                 (*rcv_wnd) = space;
213
214         (*rcv_wscale) = 0;
215         if (wscale_ok) {
216                 /* Set window scaling on max possible window
217                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
218                  */
219                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
220                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
221                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
222                         space >>= 1;
223                         (*rcv_wscale)++;
224                 }
225         }
226
227         /* Set initial window to value enough for senders, following RFC5681. */
228         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
229                 int init_cwnd = rfc3390_bytes_to_packets(mss);
230
231                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
232                  * rather than the default from above
233                  */
234                 if (init_rcv_wnd &&
235                     (*rcv_wnd > init_rcv_wnd * mss))
236                         *rcv_wnd = init_rcv_wnd * mss;
237                 else if (*rcv_wnd > init_cwnd * mss)
238                         *rcv_wnd = init_cwnd * mss;
239         }
240
241         /* Set the clamp no higher than max representable value */
242         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
243 }
244 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
245
246 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
247  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
248  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
249  * frame.
250  */
251 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
252 {
253         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
254         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
255         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
256
257         /* Never shrink the offered window */
258         if (new_win < cur_win) {
259                 /* Danger Will Robinson!
260                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
261                  * we will not be able to advertise a zero
262                  * window in time.  --DaveM
263                  *
264                  * Relax Will Robinson.
265                  */
266                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
267         }
268         tp->rcv_wnd = new_win;
269         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
270
271         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
272          * scaled window.
273          */
274         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
275                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
276         else
277                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
278
279         /* RFC1323 scaling applied */
280         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
281
282         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
283         if (new_win == 0)
284                 tp->pred_flags = 0;
285
286         return new_win;
287 }
288
289 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
290 static inline void TCP_ECN_send_synack(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
291 {
292         TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPHDR_CWR;
293         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
294                 TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPHDR_ECE;
295 }
296
297 /* Packet ECN state for a SYN.  */
298 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
299 {
300         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
301
302         tp->ecn_flags = 0;
303         if (sysctl_tcp_ecn == 1) {
304                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
305                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
306         }
307 }
308
309 static __inline__ void
310 TCP_ECN_make_synack(struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
311 {
312         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
313                 th->ece = 1;
314 }
315
316 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
317  * be sent.
318  */
319 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
320                                 int tcp_header_len)
321 {
322         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
323
324         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
325                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
326                 if (skb->len != tcp_header_len &&
327                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
328                         INET_ECN_xmit(sk);
329                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
330                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
331                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
332                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
333                         }
334                 } else {
335                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
336                         INET_ECN_dontxmit(sk);
337                 }
338                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
339                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
340         }
341 }
342
343 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
344  * auto increment end seqno.
345  */
346 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
347 {
348         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
349         skb->csum = 0;
350
351         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags;
352         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
353
354         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
355         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
356         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
357
358         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
359         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
360                 seq++;
361         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
362 }
363
364 static inline int tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
365 {
366         return tp->snd_una != tp->snd_up;
367 }
368
369 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
370 #define OPTION_TS               (1 << 1)
371 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
372 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
373 #define OPTION_COOKIE_EXTENSION (1 << 4)
374
375 struct tcp_out_options {
376         u8 options;             /* bit field of OPTION_* */
377         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
378         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
379         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
380         u16 mss;                /* 0 to disable */
381         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
382         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
383 };
384
385 /* The sysctl int routines are generic, so check consistency here.
386  */
387 static u8 tcp_cookie_size_check(u8 desired)
388 {
389         if (desired > 0) {
390                 /* previously specified */
391                 return desired;
392         }
393         if (sysctl_tcp_cookie_size <= 0) {
394                 /* no default specified */
395                 return 0;
396         }
397         if (sysctl_tcp_cookie_size <= TCP_COOKIE_MIN) {
398                 /* value too small, specify minimum */
399                 return TCP_COOKIE_MIN;
400         }
401         if (sysctl_tcp_cookie_size >= TCP_COOKIE_MAX) {
402                 /* value too large, specify maximum */
403                 return TCP_COOKIE_MAX;
404         }
405         if (0x1 & sysctl_tcp_cookie_size) {
406                 /* 8-bit multiple, illegal, fix it */
407                 return (u8)(sysctl_tcp_cookie_size + 0x1);
408         }
409         return (u8)sysctl_tcp_cookie_size;
410 }
411
412 /* Write previously computed TCP options to the packet.
413  *
414  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
415  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
416  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
417  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
418  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
419  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
420  * particular reason why the ordering would need to be changed).
421  *
422  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
423  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
424  */
425 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
426                               struct tcp_out_options *opts)
427 {
428         u8 options = opts->options;     /* mungable copy */
429
430         /* Having both authentication and cookies for security is redundant,
431          * and there's certainly not enough room.  Instead, the cookie-less
432          * extension variant is proposed.
433          *
434          * Consider the pessimal case with authentication.  The options
435          * could look like:
436          *   COOKIE|MD5(20) + MSS(4) + SACK|TS(12) + WSCALE(4) == 40
437          */
438         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
439                 if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
440                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_COOKIE << 24) |
441                                        (TCPOLEN_COOKIE_BASE << 16) |
442                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
443                                        TCPOLEN_MD5SIG);
444                 } else {
445                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
446                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
447                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
448                                        TCPOLEN_MD5SIG);
449                 }
450                 options &= ~OPTION_COOKIE_EXTENSION;
451                 /* overload cookie hash location */
452                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
453                 ptr += 4;
454         }
455
456         if (unlikely(opts->mss)) {
457                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
458                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
459                                opts->mss);
460         }
461
462         if (likely(OPTION_TS & options)) {
463                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
464                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
465                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
466                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
467                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
468                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
469                 } else {
470                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
471                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
472                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
473                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
474                 }
475                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
476                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
477         }
478
479         /* Specification requires after timestamp, so do it now.
480          *
481          * Consider the pessimal case without authentication.  The options
482          * could look like:
483          *   MSS(4) + SACK|TS(12) + COOKIE(20) + WSCALE(4) == 40
484          */
485         if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
486                 __u8 *cookie_copy = opts->hash_location;
487                 u8 cookie_size = opts->hash_size;
488
489                 /* 8-bit multiple handled in tcp_cookie_size_check() above,
490                  * and elsewhere.
491                  */
492                 if (0x2 & cookie_size) {
493                         __u8 *p = (__u8 *)ptr;
494
495                         /* 16-bit multiple */
496                         *p++ = TCPOPT_COOKIE;
497                         *p++ = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
498                         *p++ = *cookie_copy++;
499                         *p++ = *cookie_copy++;
500                         ptr++;
501                         cookie_size -= 2;
502                 } else {
503                         /* 32-bit multiple */
504                         *ptr++ = htonl(((TCPOPT_NOP << 24) |
505                                         (TCPOPT_NOP << 16) |
506                                         (TCPOPT_COOKIE << 8) |
507                                         TCPOLEN_COOKIE_BASE) +
508                                        cookie_size);
509                 }
510
511                 if (cookie_size > 0) {
512                         memcpy(ptr, cookie_copy, cookie_size);
513                         ptr += (cookie_size / 4);
514                 }
515         }
516
517         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
518                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
519                                (TCPOPT_NOP << 16) |
520                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
521                                TCPOLEN_SACK_PERM);
522         }
523
524         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
525                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
526                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
527                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
528                                opts->ws);
529         }
530
531         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
532                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
533                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
534                 int this_sack;
535
536                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
537                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
538                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
539                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
540                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
541
542                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
543                      ++this_sack) {
544                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
545                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
546                 }
547
548                 tp->rx_opt.dsack = 0;
549         }
550 }
551
552 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
553  * network wire format yet.
554  */
555 static unsigned tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
556                                 struct tcp_out_options *opts,
557                                 struct tcp_md5sig_key **md5) {
558         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
559         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
560         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
561         u8 cookie_size = (!tp->rx_opt.cookie_out_never && cvp != NULL) ?
562                          tcp_cookie_size_check(cvp->cookie_desired) :
563                          0;
564
565 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
566         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
567         if (*md5) {
568                 opts->options |= OPTION_MD5;
569                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
570         }
571 #else
572         *md5 = NULL;
573 #endif
574
575         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
576          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
577          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
578          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
579          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
580          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
581          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
582          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
583          * going out.  */
584         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
585         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
586
587         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
588                 opts->options |= OPTION_TS;
589                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
590                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
591                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
592         }
593         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
594                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
595                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
596                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
597         }
598         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
599                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
600                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
601                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
602         }
603
604         /* Note that timestamps are required by the specification.
605          *
606          * Odd numbers of bytes are prohibited by the specification, ensuring
607          * that the cookie is 16-bit aligned, and the resulting cookie pair is
608          * 32-bit aligned.
609          */
610         if (*md5 == NULL &&
611             (OPTION_TS & opts->options) &&
612             cookie_size > 0) {
613                 int need = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
614
615                 if (0x2 & need) {
616                         /* 32-bit multiple */
617                         need += 2; /* NOPs */
618
619                         if (need > remaining) {
620                                 /* try shrinking cookie to fit */
621                                 cookie_size -= 2;
622                                 need -= 4;
623                         }
624                 }
625                 while (need > remaining && TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
626                         cookie_size -= 4;
627                         need -= 4;
628                 }
629                 if (TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
630                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
631                         opts->hash_location = (__u8 *)&cvp->cookie_pair[0];
632                         opts->hash_size = cookie_size;
633
634                         /* Remember for future incarnations. */
635                         cvp->cookie_desired = cookie_size;
636
637                         if (cvp->cookie_desired != cvp->cookie_pair_size) {
638                                 /* Currently use random bytes as a nonce,
639                                  * assuming these are completely unpredictable
640                                  * by hostile users of the same system.
641                                  */
642                                 get_random_bytes(&cvp->cookie_pair[0],
643                                                  cookie_size);
644                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_size;
645                         }
646
647                         remaining -= need;
648                 }
649         }
650         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
651 }
652
653 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
654 static unsigned tcp_synack_options(struct sock *sk,
655                                    struct request_sock *req,
656                                    unsigned mss, struct sk_buff *skb,
657                                    struct tcp_out_options *opts,
658                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
659                                    struct tcp_extend_values *xvp)
660 {
661         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
662         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
663         u8 cookie_plus = (xvp != NULL && !xvp->cookie_out_never) ?
664                          xvp->cookie_plus :
665                          0;
666
667 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
668         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
669         if (*md5) {
670                 opts->options |= OPTION_MD5;
671                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
672
673                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
674                  * options. There was discussion about disabling SACK
675                  * rather than TS in order to fit in better with old,
676                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
677                  */
678                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
679         }
680 #else
681         *md5 = NULL;
682 #endif
683
684         /* We always send an MSS option. */
685         opts->mss = mss;
686         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
687
688         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
689                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
690                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
691                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
692         }
693         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
694                 opts->options |= OPTION_TS;
695                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
696                 opts->tsecr = req->ts_recent;
697                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
698         }
699         if (likely(ireq->sack_ok)) {
700                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
701                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
702                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
703         }
704
705         /* Similar rationale to tcp_syn_options() applies here, too.
706          * If the <SYN> options fit, the same options should fit now!
707          */
708         if (*md5 == NULL &&
709             ireq->tstamp_ok &&
710             cookie_plus > TCPOLEN_COOKIE_BASE) {
711                 int need = cookie_plus; /* has TCPOLEN_COOKIE_BASE */
712
713                 if (0x2 & need) {
714                         /* 32-bit multiple */
715                         need += 2; /* NOPs */
716                 }
717                 if (need <= remaining) {
718                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
719                         opts->hash_size = cookie_plus - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
720                         remaining -= need;
721                 } else {
722                         /* There's no error return, so flag it. */
723                         xvp->cookie_out_never = 1; /* true */
724                         opts->hash_size = 0;
725                 }
726         }
727         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
728 }
729
730 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
731  * final wire format yet.
732  */
733 static unsigned tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
734                                         struct tcp_out_options *opts,
735                                         struct tcp_md5sig_key **md5) {
736         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
737         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
738         unsigned size = 0;
739         unsigned int eff_sacks;
740
741 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
742         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
743         if (unlikely(*md5)) {
744                 opts->options |= OPTION_MD5;
745                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
746         }
747 #else
748         *md5 = NULL;
749 #endif
750
751         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
752                 opts->options |= OPTION_TS;
753                 opts->tsval = tcb ? tcb->when : 0;
754                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
755                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
756         }
757
758         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
759         if (unlikely(eff_sacks)) {
760                 const unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
761                 opts->num_sack_blocks =
762                         min_t(unsigned, eff_sacks,
763                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
764                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
765                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
766                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
767         }
768
769         return size;
770 }
771
772 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
773  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
774  * transmission and possible later retransmissions.
775  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
776  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
777  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
778  * device.
779  *
780  * We are working here with either a clone of the original
781  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
782  */
783 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
784                             gfp_t gfp_mask)
785 {
786         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
787         struct inet_sock *inet;
788         struct tcp_sock *tp;
789         struct tcp_skb_cb *tcb;
790         struct tcp_out_options opts;
791         unsigned tcp_options_size, tcp_header_size;
792         struct tcp_md5sig_key *md5;
793         struct tcphdr *th;
794         int err;
795
796         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
797
798         /* If congestion control is doing timestamping, we must
799          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
800          */
801         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
802                 __net_timestamp(skb);
803
804         if (likely(clone_it)) {
805                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
806                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
807                 else
808                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
809                 if (unlikely(!skb))
810                         return -ENOBUFS;
811         }
812
813         inet = inet_sk(sk);
814         tp = tcp_sk(sk);
815         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
816         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
817
818         if (unlikely(tcb->flags & TCPHDR_SYN))
819                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
820         else
821                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
822                                                            &md5);
823         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
824
825         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0) {
826                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
827                 skb->ooo_okay = 1;
828         } else
829                 skb->ooo_okay = 0;
830
831         skb_push(skb, tcp_header_size);
832         skb_reset_transport_header(skb);
833         skb_set_owner_w(skb, sk);
834
835         /* Build TCP header and checksum it. */
836         th = tcp_hdr(skb);
837         th->source              = inet->inet_sport;
838         th->dest                = inet->inet_dport;
839         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
840         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
841         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
842                                         tcb->flags);
843
844         if (unlikely(tcb->flags & TCPHDR_SYN)) {
845                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
846                  * is never scaled.
847                  */
848                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
849         } else {
850                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
851         }
852         th->check               = 0;
853         th->urg_ptr             = 0;
854
855         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
856         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
857                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
858                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
859                         th->urg = 1;
860                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
861                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
862                         th->urg = 1;
863                 }
864         }
865
866         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
867         if (likely((tcb->flags & TCPHDR_SYN) == 0))
868                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
869
870 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
871         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
872         if (md5) {
873                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
874                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
875                                                md5, sk, NULL, skb);
876         }
877 #endif
878
879         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
880
881         if (likely(tcb->flags & TCPHDR_ACK))
882                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
883
884         if (skb->len != tcp_header_size)
885                 tcp_event_data_sent(tp, skb, sk);
886
887         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
888                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
889                               tcp_skb_pcount(skb));
890
891         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb);
892         if (likely(err <= 0))
893                 return err;
894
895         tcp_enter_cwr(sk, 1);
896
897         return net_xmit_eval(err);
898 }
899
900 /* This routine just queues the buffer for sending.
901  *
902  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
903  * otherwise socket can stall.
904  */
905 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
906 {
907         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
908
909         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
910         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
911         skb_header_release(skb);
912         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
913         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
914         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
915 }
916
917 /* Initialize TSO segments for a packet. */
918 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
919                                  unsigned int mss_now)
920 {
921         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
922             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
923                 /* Avoid the costly divide in the normal
924                  * non-TSO case.
925                  */
926                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
927                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
928                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
929         } else {
930                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
931                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
932                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
933         }
934 }
935
936 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
937  * skb is counted to fackets_out or not.
938  */
939 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
940                                    int decr)
941 {
942         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
943
944         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
945                 return;
946
947         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
948                 tp->fackets_out -= decr;
949 }
950
951 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
952  * tweaks to fix counters
953  */
954 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int decr)
955 {
956         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
957
958         tp->packets_out -= decr;
959
960         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
961                 tp->sacked_out -= decr;
962         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
963                 tp->retrans_out -= decr;
964         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
965                 tp->lost_out -= decr;
966
967         /* Reno case is special. Sigh... */
968         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
969                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
970
971         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
972
973         if (tp->lost_skb_hint &&
974             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
975             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
976                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
977
978         tcp_verify_left_out(tp);
979 }
980
981 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
982  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
983  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
984  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
985  */
986 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
987                  unsigned int mss_now)
988 {
989         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
990         struct sk_buff *buff;
991         int nsize, old_factor;
992         int nlen;
993         u8 flags;
994
995         BUG_ON(len > skb->len);
996
997         nsize = skb_headlen(skb) - len;
998         if (nsize < 0)
999                 nsize = 0;
1000
1001         if (skb_cloned(skb) &&
1002             skb_is_nonlinear(skb) &&
1003             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1004                 return -ENOMEM;
1005
1006         /* Get a new skb... force flag on. */
1007         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1008         if (buff == NULL)
1009                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1010
1011         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1012         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1013         nlen = skb->len - len - nsize;
1014         buff->truesize += nlen;
1015         skb->truesize -= nlen;
1016
1017         /* Correct the sequence numbers. */
1018         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1019         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1020         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1021
1022         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1023         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1024         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1025         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1026         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1027
1028         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1029                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1030                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1031                                                        skb_put(buff, nsize),
1032                                                        nsize, 0);
1033
1034                 skb_trim(skb, len);
1035
1036                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1037         } else {
1038                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1039                 skb_split(skb, buff, len);
1040         }
1041
1042         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1043
1044         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1045          * skbs, which it never sent before. --ANK
1046          */
1047         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1048         buff->tstamp = skb->tstamp;
1049
1050         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1051
1052         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1053         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1054         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1055
1056         /* If this packet has been sent out already, we must
1057          * adjust the various packet counters.
1058          */
1059         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1060                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1061                         tcp_skb_pcount(buff);
1062
1063                 if (diff)
1064                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1065         }
1066
1067         /* Link BUFF into the send queue. */
1068         skb_header_release(buff);
1069         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1070
1071         return 0;
1072 }
1073
1074 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1075  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1076  * immediately discarded.
1077  */
1078 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1079 {
1080         int i, k, eat;
1081
1082         eat = len;
1083         k = 0;
1084         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1085                 if (skb_shinfo(skb)->frags[i].size <= eat) {
1086                         put_page(skb_shinfo(skb)->frags[i].page);
1087                         eat -= skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
1088                 } else {
1089                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1090                         if (eat) {
1091                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1092                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].size -= eat;
1093                                 eat = 0;
1094                         }
1095                         k++;
1096                 }
1097         }
1098         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1099
1100         skb_reset_tail_pointer(skb);
1101         skb->data_len -= len;
1102         skb->len = skb->data_len;
1103 }
1104
1105 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1106 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1107 {
1108         if (skb_cloned(skb) && pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1109                 return -ENOMEM;
1110
1111         /* If len == headlen, we avoid __skb_pull to preserve alignment. */
1112         if (unlikely(len < skb_headlen(skb)))
1113                 __skb_pull(skb, len);
1114         else
1115                 __pskb_trim_head(skb, len - skb_headlen(skb));
1116
1117         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1118         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1119
1120         skb->truesize        -= len;
1121         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1122         sk_mem_uncharge(sk, len);
1123         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1124
1125         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso
1126          * factor and mss.
1127          */
1128         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1129                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_current_mss(sk));
1130
1131         return 0;
1132 }
1133
1134 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1135 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1136 {
1137         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1138         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1139         int mss_now;
1140
1141         /* Calculate base mss without TCP options:
1142            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1143          */
1144         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1145
1146         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1147         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1148                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1149
1150         /* Now subtract optional transport overhead */
1151         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1152
1153         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1154         if (mss_now < 48)
1155                 mss_now = 48;
1156
1157         /* Now subtract TCP options size, not including SACKs */
1158         mss_now -= tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1159
1160         return mss_now;
1161 }
1162
1163 /* Inverse of above */
1164 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1165 {
1166         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1167         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1168         int mtu;
1169
1170         mtu = mss +
1171               tp->tcp_header_len +
1172               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1173               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1174
1175         return mtu;
1176 }
1177
1178 /* MTU probing init per socket */
1179 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1180 {
1181         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1182         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1183
1184         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1185         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1186                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1187         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1188         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1189 }
1190 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1191
1192 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1193
1194    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1195    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1196
1197    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1198    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1199    It also does not include TCP options.
1200
1201    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1202
1203    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1204    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1205    taking into account current pmtu, but never exceeds
1206    tp->rx_opt.mss_clamp.
1207
1208    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1209    DOES NOT include either tcp or ip options.
1210
1211    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1212    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1213  */
1214 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1215 {
1216         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1217         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1218         int mss_now;
1219
1220         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1221                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1222
1223         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1224         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1225
1226         /* And store cached results */
1227         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1228         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1229                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1230         tp->mss_cache = mss_now;
1231
1232         return mss_now;
1233 }
1234 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1235
1236 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1237  * and even PMTU discovery events into account.
1238  */
1239 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1240 {
1241         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1242         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1243         u32 mss_now;
1244         unsigned header_len;
1245         struct tcp_out_options opts;
1246         struct tcp_md5sig_key *md5;
1247
1248         mss_now = tp->mss_cache;
1249
1250         if (dst) {
1251                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1252                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1253                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1254         }
1255
1256         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1257                      sizeof(struct tcphdr);
1258         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1259          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1260          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1261          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1262         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1263                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1264                 mss_now -= delta;
1265         }
1266
1267         return mss_now;
1268 }
1269
1270 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1271 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1272 {
1273         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1274
1275         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1276                 /* Network is feed fully. */
1277                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1278                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1279         } else {
1280                 /* Network starves. */
1281                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1282                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1283
1284                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1285                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1286                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1287         }
1288 }
1289
1290 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1291  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1292  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1293  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1294  *
1295  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1296  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1297  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1298  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1299  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1300  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1301  */
1302 static unsigned int tcp_mss_split_point(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1303                                         unsigned int mss_now, unsigned int cwnd)
1304 {
1305         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1306         u32 needed, window, cwnd_len;
1307
1308         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1309         cwnd_len = mss_now * cwnd;
1310
1311         if (likely(cwnd_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1312                 return cwnd_len;
1313
1314         needed = min(skb->len, window);
1315
1316         if (cwnd_len <= needed)
1317                 return cwnd_len;
1318
1319         return needed - needed % mss_now;
1320 }
1321
1322 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1323  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1324  */
1325 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(struct tcp_sock *tp,
1326                                          struct sk_buff *skb)
1327 {
1328         u32 in_flight, cwnd;
1329
1330         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1331         if ((TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN) && tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1332                 return 1;
1333
1334         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1335         cwnd = tp->snd_cwnd;
1336         if (in_flight < cwnd)
1337                 return (cwnd - in_flight);
1338
1339         return 0;
1340 }
1341
1342 /* Intialize TSO state of a skb.
1343  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1344  * SKB onto the wire.
1345  */
1346 static int tcp_init_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1347                              unsigned int mss_now)
1348 {
1349         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1350
1351         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1352                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1353                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1354         }
1355         return tso_segs;
1356 }
1357
1358 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1359 static inline int tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1360 {
1361         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1362                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1363 }
1364
1365 /* Return 0, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1366  * 1. It is full sized.
1367  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1368  * 3. Or TCP_NODELAY was set.
1369  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1370  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1371  */
1372 static inline int tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1373                                   const struct sk_buff *skb,
1374                                   unsigned mss_now, int nonagle)
1375 {
1376         return skb->len < mss_now &&
1377                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1378                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1379 }
1380
1381 /* Return non-zero if the Nagle test allows this packet to be
1382  * sent now.
1383  */
1384 static inline int tcp_nagle_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1385                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1386 {
1387         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1388          * write_queue (they have no chances to get new data).
1389          *
1390          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1391          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1392          */
1393         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1394                 return 1;
1395
1396         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1397          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1398          */
1399         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1400             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN))
1401                 return 1;
1402
1403         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1404                 return 1;
1405
1406         return 0;
1407 }
1408
1409 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1410 static inline int tcp_snd_wnd_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1411                                    unsigned int cur_mss)
1412 {
1413         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1414
1415         if (skb->len > cur_mss)
1416                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1417
1418         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1419 }
1420
1421 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1422  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1423  * packets allowed by the congestion window.
1424  */
1425 static unsigned int tcp_snd_test(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1426                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1427 {
1428         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1429         unsigned int cwnd_quota;
1430
1431         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1432
1433         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1434                 return 0;
1435
1436         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1437         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1438                 cwnd_quota = 0;
1439
1440         return cwnd_quota;
1441 }
1442
1443 /* Test if sending is allowed right now. */
1444 int tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1445 {
1446         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1447         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1448
1449         return skb &&
1450                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1451                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1452                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1453 }
1454
1455 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1456  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1457  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1458  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1459  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1460  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1461  */
1462 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1463                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1464 {
1465         struct sk_buff *buff;
1466         int nlen = skb->len - len;
1467         u8 flags;
1468
1469         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1470         if (skb->len != skb->data_len)
1471                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1472
1473         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1474         if (unlikely(buff == NULL))
1475                 return -ENOMEM;
1476
1477         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1478         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1479         buff->truesize += nlen;
1480         skb->truesize -= nlen;
1481
1482         /* Correct the sequence numbers. */
1483         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1484         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1485         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1486
1487         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1488         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1489         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1490         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1491
1492         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1493         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1494
1495         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1496         skb_split(skb, buff, len);
1497
1498         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1499         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1500         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1501
1502         /* Link BUFF into the send queue. */
1503         skb_header_release(buff);
1504         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1505
1506         return 0;
1507 }
1508
1509 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1510  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1511  *
1512  * This algorithm is from John Heffner.
1513  */
1514 static int tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1515 {
1516         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1517         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1518         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1519
1520         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN)
1521                 goto send_now;
1522
1523         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1524                 goto send_now;
1525
1526         /* Defer for less than two clock ticks. */
1527         if (tp->tso_deferred &&
1528             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1529                 goto send_now;
1530
1531         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1532
1533         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1534
1535         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1536
1537         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1538         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1539
1540         limit = min(send_win, cong_win);
1541
1542         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1543         if (limit >= sk->sk_gso_max_size)
1544                 goto send_now;
1545
1546         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1547         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1548                 goto send_now;
1549
1550         if (sysctl_tcp_tso_win_divisor) {
1551                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1552
1553                 /* If at least some fraction of a window is available,
1554                  * just use it.
1555                  */
1556                 chunk /= sysctl_tcp_tso_win_divisor;
1557                 if (limit >= chunk)
1558                         goto send_now;
1559         } else {
1560                 /* Different approach, try not to defer past a single
1561                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1562                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1563                  * then send now.
1564                  */
1565                 if (limit > tcp_max_burst(tp) * tp->mss_cache)
1566                         goto send_now;
1567         }
1568
1569         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1570         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1571
1572         return 1;
1573
1574 send_now:
1575         tp->tso_deferred = 0;
1576         return 0;
1577 }
1578
1579 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1580  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1581  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1582  * changes resulting in larger path MTUs.
1583  *
1584  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1585  *         1 if a probe was sent,
1586  *         -1 otherwise
1587  */
1588 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1589 {
1590         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1591         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1592         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1593         int len;
1594         int probe_size;
1595         int size_needed;
1596         int copy;
1597         int mss_now;
1598
1599         /* Not currently probing/verifying,
1600          * not in recovery,
1601          * have enough cwnd, and
1602          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1603         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1604             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1605             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1606             tp->snd_cwnd < 11 ||
1607             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1608                 return -1;
1609
1610         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1611         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1612         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1613         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1614         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1615                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1616                 return -1;
1617         }
1618
1619         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1620         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1621                 return -1;
1622
1623         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1624                 return -1;
1625         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1626                 return 0;
1627
1628         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1629         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1630                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1631                         return -1;
1632                 else
1633                         return 0;
1634         }
1635
1636         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1637         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1638                 return -1;
1639         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1640         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1641
1642         skb = tcp_send_head(sk);
1643
1644         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1645         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1646         TCP_SKB_CB(nskb)->flags = TCPHDR_ACK;
1647         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1648         nskb->csum = 0;
1649         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1650
1651         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1652
1653         len = 0;
1654         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1655                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1656                 if (nskb->ip_summed)
1657                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1658                 else
1659                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1660                                                             skb_put(nskb, copy),
1661                                                             copy, nskb->csum);
1662
1663                 if (skb->len <= copy) {
1664                         /* We've eaten all the data from this skb.
1665                          * Throw it away. */
1666                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1667                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1668                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1669                 } else {
1670                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags &
1671                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1672                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1673                                 skb_pull(skb, copy);
1674                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1675                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1676                                                                  skb->len, 0);
1677                         } else {
1678                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1679                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1680                         }
1681                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1682                 }
1683
1684                 len += copy;
1685
1686                 if (len >= probe_size)
1687                         break;
1688         }
1689         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1690
1691         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1692          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1693         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1694         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1695                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1696                  * effectively two packets. */
1697                 tp->snd_cwnd--;
1698                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1699
1700                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1701                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1702                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1703
1704                 return 1;
1705         }
1706
1707         return -1;
1708 }
1709
1710 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1711  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1712  * window for us.
1713  *
1714  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1715  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1716  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1717  *
1718  * Returns 1, if no segments are in flight and we have queued segments, but
1719  * cannot send anything now because of SWS or another problem.
1720  */
1721 static int tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1722                           int push_one, gfp_t gfp)
1723 {
1724         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1725         struct sk_buff *skb;
1726         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1727         int cwnd_quota;
1728         int result;
1729
1730         sent_pkts = 0;
1731
1732         if (!push_one) {
1733                 /* Do MTU probing. */
1734                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1735                 if (!result) {
1736                         return 0;
1737                 } else if (result > 0) {
1738                         sent_pkts = 1;
1739                 }
1740         }
1741
1742         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1743                 unsigned int limit;
1744
1745                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1746                 BUG_ON(!tso_segs);
1747
1748                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1749                 if (!cwnd_quota)
1750                         break;
1751
1752                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1753                         break;
1754
1755                 if (tso_segs == 1) {
1756                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1757                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1758                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1759                                 break;
1760                 } else {
1761                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1762                                 break;
1763                 }
1764
1765                 limit = mss_now;
1766                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1767                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1768                                                     cwnd_quota);
1769
1770                 if (skb->len > limit &&
1771                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1772                         break;
1773
1774                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1775
1776                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1777                         break;
1778
1779                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1780                  * This call will increment packets_out.
1781                  */
1782                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1783
1784                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1785                 sent_pkts++;
1786
1787                 if (push_one)
1788                         break;
1789         }
1790
1791         if (likely(sent_pkts)) {
1792                 tcp_cwnd_validate(sk);
1793                 return 0;
1794         }
1795         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
1796 }
1797
1798 /* Push out any pending frames which were held back due to
1799  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
1800  * The socket must be locked by the caller.
1801  */
1802 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
1803                                int nonagle)
1804 {
1805         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
1806          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
1807          * all will be happy.
1808          */
1809         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
1810                 return;
1811
1812         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0, GFP_ATOMIC))
1813                 tcp_check_probe_timer(sk);
1814 }
1815
1816 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
1817  * true push pending frames to setup probe timer etc.
1818  */
1819 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1820 {
1821         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1822
1823         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
1824
1825         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
1826 }
1827
1828 /* This function returns the amount that we can raise the
1829  * usable window based on the following constraints
1830  *
1831  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
1832  * 2. We limit memory per socket
1833  *
1834  * RFC 1122:
1835  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
1836  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
1837  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
1838  *
1839  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
1840  * it at least MSS bytes.
1841  *
1842  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
1843  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
1844  *
1845  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
1846  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
1847  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
1848  * window to always advance by a single byte.
1849  *
1850  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
1851  * then this will not be a problem.
1852  *
1853  * BSD seems to make the following compromise:
1854  *
1855  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
1856  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
1857  *      then set the window to 0.
1858  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
1859  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
1860  *      and from being larger than the largest representable value.
1861  *
1862  * This prevents incremental opening of the window in the regime
1863  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
1864  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
1865  * those cases where the window is constrained on the sender side
1866  * because the pipeline is full.
1867  *
1868  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
1869  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
1870  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
1871  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
1872  * of having a fixed window size at almost all times.
1873  *
1874  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
1875  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
1876  *
1877  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
1878  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
1879  */
1880 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
1881 {
1882         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1883         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1884         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
1885          * here.  I don't know if the value based on our guesses
1886          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
1887          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
1888          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
1889          */
1890         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
1891         int free_space = tcp_space(sk);
1892         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
1893         int window;
1894
1895         if (mss > full_space)
1896                 mss = full_space;
1897
1898         if (free_space < (full_space >> 1)) {
1899                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
1900
1901                 if (tcp_memory_pressure)
1902                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
1903                                                4U * tp->advmss);
1904
1905                 if (free_space < mss)
1906                         return 0;
1907         }
1908
1909         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
1910                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
1911
1912         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
1913          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
1914          */
1915         window = tp->rcv_wnd;
1916         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
1917                 window = free_space;
1918
1919                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
1920                  * Import case: prevent zero window announcement if
1921                  * 1<<rcv_wscale > mss.
1922                  */
1923                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
1924                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
1925                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
1926         } else {
1927                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
1928                  * Window clamp already applied above.
1929                  * If our current window offering is within 1 mss of the
1930                  * free space we just keep it. This prevents the divide
1931                  * and multiply from happening most of the time.
1932                  * We also don't do any window rounding when the free space
1933                  * is too small.
1934                  */
1935                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
1936                         window = (free_space / mss) * mss;
1937                 else if (mss == full_space &&
1938                          free_space > window + (full_space >> 1))
1939                         window = free_space;
1940         }
1941
1942         return window;
1943 }
1944
1945 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
1946 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1947 {
1948         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1949         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
1950         int skb_size, next_skb_size;
1951
1952         skb_size = skb->len;
1953         next_skb_size = next_skb->len;
1954
1955         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
1956
1957         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
1958
1959         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
1960
1961         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
1962                                   next_skb_size);
1963
1964         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
1965                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1966
1967         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1968                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
1969
1970         /* Update sequence range on original skb. */
1971         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
1972
1973         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
1974         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->flags;
1975
1976         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
1977          * packet counting does not break.
1978          */
1979         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
1980
1981         /* changed transmit queue under us so clear hints */
1982         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
1983         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
1984                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1985
1986         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
1987
1988         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
1989 }
1990
1991 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
1992 static int tcp_can_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1993 {
1994         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1995                 return 0;
1996         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
1997         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
1998                 return 0;
1999         if (skb_cloned(skb))
2000                 return 0;
2001         if (skb == tcp_send_head(sk))
2002                 return 0;
2003         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2004         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2005                 return 0;
2006
2007         return 1;
2008 }
2009
2010 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2011  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2012  */
2013 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2014                                      int space)
2015 {
2016         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2017         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2018         int first = 1;
2019
2020         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2021                 return;
2022         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_SYN)
2023                 return;
2024
2025         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2026                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2027                         break;
2028
2029                 space -= skb->len;
2030
2031                 if (first) {
2032                         first = 0;
2033                         continue;
2034                 }
2035
2036                 if (space < 0)
2037                         break;
2038                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2039                  * the data in the second
2040                  */
2041                 if (skb->len > skb_tailroom(to))
2042                         break;
2043
2044                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2045                         break;
2046
2047                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2048         }
2049 }
2050
2051 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2052  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2053  * error occurred which prevented the send.
2054  */
2055 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2056 {
2057         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2058         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2059         unsigned int cur_mss;
2060         int err;
2061
2062         /* Inconslusive MTU probe */
2063         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2064                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2065         }
2066
2067         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2068          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2069          */
2070         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2071             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2072                 return -EAGAIN;
2073
2074         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2075                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2076                         BUG();
2077                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2078                         return -ENOMEM;
2079         }
2080
2081         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2082                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2083
2084         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2085
2086         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2087          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2088          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2089          * our retransmit serves as a zero window probe.
2090          */
2091         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2092             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2093                 return -EAGAIN;
2094
2095         if (skb->len > cur_mss) {
2096                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2097                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2098         } else {
2099                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2100
2101                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2102                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2103                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2104                 }
2105         }
2106
2107         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2108
2109         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2110          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2111          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2112          */
2113         if (skb->len > 0 &&
2114             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN) &&
2115             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2116                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2117                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2118                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2119                                              TCP_SKB_CB(skb)->flags);
2120                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2121                 }
2122         }
2123
2124         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2125          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2126          */
2127         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2128
2129         err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2130
2131         if (err == 0) {
2132                 /* Update global TCP statistics. */
2133                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2134
2135                 tp->total_retrans++;
2136
2137 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2138                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2139                         if (net_ratelimit())
2140                                 printk(KERN_DEBUG "retrans_out leaked.\n");
2141                 }
2142 #endif
2143                 if (!tp->retrans_out)
2144                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2145                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2146                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2147
2148                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2149                 if (!tp->retrans_stamp)
2150                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2151
2152                 tp->undo_retrans++;
2153
2154                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2155                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2156                  */
2157                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2158         }
2159         return err;
2160 }
2161
2162 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2163  * window/congestion state.
2164  */
2165 static int tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2166 {
2167         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2168         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2169
2170         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2171         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2172                 return 0;
2173
2174         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2175         if (tcp_is_reno(tp))
2176                 return 0;
2177
2178         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2179          * and retransmission... Both ways have their merits...
2180          *
2181          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2182          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2183          * NextSeg() specified in RFC3517.
2184          */
2185
2186         if (tcp_may_send_now(sk))
2187                 return 0;
2188
2189         return 1;
2190 }
2191
2192 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2193  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2194  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2195  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2196  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2197  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2198  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2199  */
2200 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2201 {
2202         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2203         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2204         struct sk_buff *skb;
2205         struct sk_buff *hole = NULL;
2206         u32 last_lost;
2207         int mib_idx;
2208         int fwd_rexmitting = 0;
2209
2210         if (!tp->packets_out)
2211                 return;
2212
2213         if (!tp->lost_out)
2214                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2215
2216         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2217                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2218                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2219                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2220                         last_lost = tp->retransmit_high;
2221         } else {
2222                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2223                 last_lost = tp->snd_una;
2224         }
2225
2226         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2227                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2228
2229                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2230                         break;
2231                 /* we could do better than to assign each time */
2232                 if (hole == NULL)
2233                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2234
2235                 /* Assume this retransmit will generate
2236                  * only one packet for congestion window
2237                  * calculation purposes.  This works because
2238                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2239                  * packet to be MSS sized and all the
2240                  * packet counting works out.
2241                  */
2242                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2243                         return;
2244
2245                 if (fwd_rexmitting) {
2246 begin_fwd:
2247                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2248                                 break;
2249                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2250
2251                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2252                         tp->retransmit_high = last_lost;
2253                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2254                                 break;
2255                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2256                         if (hole != NULL) {
2257                                 skb = hole;
2258                                 hole = NULL;
2259                         }
2260                         fwd_rexmitting = 1;
2261                         goto begin_fwd;
2262
2263                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2264                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2265                                 hole = skb;
2266                         continue;
2267
2268                 } else {
2269                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2270                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2271                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2272                         else
2273                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2274                 }
2275
2276                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2277                         continue;
2278
2279                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2280                         return;
2281                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2282
2283                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2284                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2285                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2286                                                   TCP_RTO_MAX);
2287         }
2288 }
2289
2290 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2291  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2292  */
2293 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2294 {
2295         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2296         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2297         int mss_now;
2298
2299         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2300          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2301          * and IP options.
2302          */
2303         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2304
2305         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2306                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_FIN;
2307                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2308                 tp->write_seq++;
2309         } else {
2310                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2311                 for (;;) {
2312                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2313                                                sk->sk_allocation);
2314                         if (skb)
2315                                 break;
2316                         yield();
2317                 }
2318
2319                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2320                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2321                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2322                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2323                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2324                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2325         }
2326         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2327 }
2328
2329 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2330  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2331  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2332  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2333  */
2334 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2335 {
2336         struct sk_buff *skb;
2337
2338         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2339         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2340         if (!skb) {
2341                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2342                 return;
2343         }
2344
2345         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2346         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2347         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2348                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2349         /* Send it off. */
2350         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2351         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2352                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2353
2354         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2355 }
2356
2357 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2358  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2359  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2360  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2361  * and rcv_wscale values will not be correct.
2362  */
2363 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2364 {
2365         struct sk_buff *skb;
2366
2367         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2368         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_SYN)) {
2369                 printk(KERN_DEBUG "tcp_send_synack: wrong queue state\n");
2370                 return -EFAULT;
2371         }
2372         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_ACK)) {
2373                 if (skb_cloned(skb)) {
2374                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2375                         if (nskb == NULL)
2376                                 return -ENOMEM;
2377                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2378                         skb_header_release(nskb);
2379                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2380                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2381                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2382                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2383                         skb = nskb;
2384                 }
2385
2386                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_ACK;
2387                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2388         }
2389         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2390         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2391 }
2392
2393 /* Prepare a SYN-ACK. */
2394 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2395                                 struct request_sock *req,
2396                                 struct request_values *rvp)
2397 {
2398         struct tcp_out_options opts;
2399         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2400         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2401         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2402         const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2403         struct tcphdr *th;
2404         struct sk_buff *skb;
2405         struct tcp_md5sig_key *md5;
2406         int tcp_header_size;
2407         int mss;
2408         int s_data_desired = 0;
2409
2410         if (cvp != NULL && cvp->s_data_constant && cvp->s_data_desired)
2411                 s_data_desired = cvp->s_data_desired;
2412         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15 + s_data_desired, 1, GFP_ATOMIC);
2413         if (skb == NULL)
2414                 return NULL;
2415
2416         /* Reserve space for headers. */
2417         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2418
2419         skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
2420
2421         mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2422         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2423                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2424
2425         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2426                 __u8 rcv_wscale;
2427                 /* Set this up on the first call only */
2428                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2429
2430                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2431                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2432                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2433                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2434
2435                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2436                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2437                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2438                         &req->rcv_wnd,
2439                         &req->window_clamp,
2440                         ireq->wscale_ok,
2441                         &rcv_wscale,
2442                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2443                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2444         }
2445
2446         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2447 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2448         if (unlikely(req->cookie_ts))
2449                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2450         else
2451 #endif
2452         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2453         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2454                                              skb, &opts, &md5, xvp)
2455                         + sizeof(*th);
2456
2457         skb_push(skb, tcp_header_size);
2458         skb_reset_transport_header(skb);
2459
2460         th = tcp_hdr(skb);
2461         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2462         th->syn = 1;
2463         th->ack = 1;
2464         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2465         th->source = ireq->loc_port;
2466         th->dest = ireq->rmt_port;
2467         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2468          * not even correctly set)
2469          */
2470         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2471                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2472
2473         if (OPTION_COOKIE_EXTENSION & opts.options) {
2474                 if (s_data_desired) {
2475                         u8 *buf = skb_put(skb, s_data_desired);
2476
2477                         /* copy data directly from the listening socket. */
2478                         memcpy(buf, cvp->s_data_payload, s_data_desired);
2479                         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq += s_data_desired;
2480                 }
2481
2482                 if (opts.hash_size > 0) {
2483                         __u32 workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
2484                         u32 *mess = &xvp->cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
2485                         u32 *tail = &mess[COOKIE_MESSAGE_WORDS-1];
2486
2487                         /* Secret recipe depends on the Timestamp, (future)
2488                          * Sequence and Acknowledgment Numbers, Initiator
2489                          * Cookie, and others handled by IP variant caller.
2490                          */
2491                         *tail-- ^= opts.tsval;
2492                         *tail-- ^= tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1;
2493                         *tail-- ^= TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
2494
2495                         /* recommended */
2496                         *tail-- ^= (((__force u32)th->dest << 16) | (__force u32)th->source);
2497                         *tail-- ^= (u32)(unsigned long)cvp; /* per sockopt */
2498
2499                         sha_transform((__u32 *)&xvp->cookie_bakery[0],
2500                                       (char *)mess,
2501                                       &workspace[0]);
2502                         opts.hash_location =
2503                                 (__u8 *)&xvp->cookie_bakery[0];
2504                 }
2505         }
2506
2507         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2508         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1);
2509
2510         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2511         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2512         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2513         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2514         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2515
2516 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2517         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2518         if (md5) {
2519                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2520                                                md5, NULL, req, skb);
2521         }
2522 #endif
2523
2524         return skb;
2525 }
2526 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2527
2528 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2529 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2530 {
2531         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2532         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2533         __u8 rcv_wscale;
2534
2535         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2536          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2537          */
2538         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2539                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2540
2541 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2542         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2543                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2544 #endif
2545
2546         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2547         if (tp->rx_opt.user_mss)
2548                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2549         tp->max_window = 0;
2550         tcp_mtup_init(sk);
2551         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2552
2553         if (!tp->window_clamp)
2554                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2555         tp->advmss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2556         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2557                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2558
2559         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2560
2561         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2562         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2563             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2564                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2565
2566         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2567                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2568                                   &tp->rcv_wnd,
2569                                   &tp->window_clamp,
2570                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2571                                   &rcv_wscale,
2572                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2573
2574         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2575         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2576
2577         sk->sk_err = 0;
2578         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2579         tp->snd_wnd = 0;
2580         tcp_init_wl(tp, 0);
2581         tp->snd_una = tp->write_seq;
2582         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2583         tp->snd_up = tp->write_seq;
2584         tp->rcv_nxt = 0;
2585         tp->rcv_wup = 0;
2586         tp->copied_seq = 0;
2587
2588         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2589         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2590         tcp_clear_retrans(tp);
2591 }
2592
2593 /* Build a SYN and send it off. */
2594 int tcp_connect(struct sock *sk)
2595 {
2596         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2597         struct sk_buff *buff;
2598         int err;
2599
2600         tcp_connect_init(sk);
2601
2602         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2603         if (unlikely(buff == NULL))
2604                 return -ENOBUFS;
2605
2606         /* Reserve space for headers. */
2607         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2608
2609         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2610         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2611         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2612
2613         /* Send it off. */
2614         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2615         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when;
2616         skb_header_release(buff);
2617         __tcp_add_write_queue_tail(sk, buff);
2618         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
2619         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2620         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(buff);
2621         err = tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2622         if (err == -ECONNREFUSED)
2623                 return err;
2624
2625         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2626          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2627          */
2628         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2629         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2630         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2631
2632         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2633         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2634                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2635         return 0;
2636 }
2637 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2638
2639 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2640  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2641  * for details.
2642  */
2643 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2644 {
2645         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2646         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2647         unsigned long timeout;
2648
2649         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2650                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2651                 int max_ato = HZ / 2;
2652
2653                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2654                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2655                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2656
2657                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2658
2659                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2660                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2661                  * directly.
2662                  */
2663                 if (tp->srtt) {
2664                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2665
2666                         if (rtt < max_ato)
2667                                 max_ato = rtt;
2668                 }
2669
2670                 ato = min(ato, max_ato);
2671         }
2672
2673         /* Stay within the limit we were given */
2674         timeout = jiffies + ato;
2675
2676         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
2677         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
2678                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
2679                  * send ACK now.
2680                  */
2681                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
2682                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
2683                         tcp_send_ack(sk);
2684                         return;
2685                 }
2686
2687                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
2688                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
2689         }
2690         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
2691         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
2692         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
2693 }
2694
2695 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
2696 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
2697 {
2698         struct sk_buff *buff;
2699
2700         /* If we have been reset, we may not send again. */
2701         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2702                 return;
2703
2704         /* We are not putting this on the write queue, so
2705          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
2706          * sock.
2707          */
2708         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2709         if (buff == NULL) {
2710                 inet_csk_schedule_ack(sk);
2711                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
2712                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
2713                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
2714                 return;
2715         }
2716
2717         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2718         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2719         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
2720
2721         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
2722         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2723         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, GFP_ATOMIC);
2724 }
2725
2726 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
2727  * number. It assumes the other end will try to ack it.
2728  *
2729  * Question: what should we make while urgent mode?
2730  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
2731  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
2732  *
2733  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
2734  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
2735  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
2736  */
2737 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
2738 {
2739         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2740         struct sk_buff *skb;
2741
2742         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
2743         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2744         if (skb == NULL)
2745                 return -1;
2746
2747         /* Reserve space for headers and set control bits. */
2748         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2749         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
2750          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
2751          * send it.
2752          */
2753         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
2754         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2755         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
2756 }
2757
2758 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
2759 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
2760 {
2761         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2762         struct sk_buff *skb;
2763
2764         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2765                 return -1;
2766
2767         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
2768             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
2769                 int err;
2770                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2771                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2772
2773                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
2774                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2775
2776                 /* We are probing the opening of a window
2777                  * but the window size is != 0
2778                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
2779                  */
2780                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
2781                     skb->len > mss) {
2782                         seg_size = min(seg_size, mss);
2783                         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_PSH;
2784                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
2785                                 return -1;
2786                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
2787                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
2788
2789                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_PSH;
2790                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2791                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2792                 if (!err)
2793                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2794                 return err;
2795         } else {
2796                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
2797                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
2798                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
2799         }
2800 }
2801
2802 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
2803  * a partial packet else a zero probe.
2804  */
2805 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
2806 {
2807         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2808         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2809         int err;
2810
2811         err = tcp_write_wakeup(sk);
2812
2813         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
2814                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
2815                 icsk->icsk_probes_out = 0;
2816                 icsk->icsk_backoff = 0;
2817                 return;
2818         }
2819
2820         if (err <= 0) {
2821                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
2822                         icsk->icsk_backoff++;
2823                 icsk->icsk_probes_out++;
2824                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2825                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
2826                                           TCP_RTO_MAX);
2827         } else {
2828                 /* If packet was not sent due to local congestion,
2829                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
2830                  * Let local senders to fight for local resources.
2831                  *
2832                  * Use accumulated backoff yet.
2833                  */
2834                 if (!icsk->icsk_probes_out)
2835                         icsk->icsk_probes_out = 1;
2836                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2837                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
2838                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
2839                                           TCP_RTO_MAX);
2840         }
2841 }