tcp: tcp_make_synack() should use sock_wmalloc
[linux-3.10.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of two TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 131072;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
69                            int push_one, gfp_t gfp);
70
71 /* Account for new data that has been sent to the network. */
72 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
73 {
74         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
75         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
76         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
77
78         tcp_advance_send_head(sk, skb);
79         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
80
81         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
82         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
83             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
84                 tcp_rearm_rto(sk);
85         }
86 }
87
88 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
89  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
90  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
91  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
92  * invalid. OK, let's make this for now:
93  */
94 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
95 {
96         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
97
98         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
99                 return tp->snd_nxt;
100         else
101                 return tcp_wnd_end(tp);
102 }
103
104 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
105  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
106  *
107  * 1. It is independent of path mtu.
108  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
109  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
110  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
111  *    large MSS.
112  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
113  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
114  *    This may be overridden via information stored in routing table.
115  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
116  *    probably even Jumbo".
117  */
118 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
119 {
120         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
121         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
122         int mss = tp->advmss;
123
124         if (dst) {
125                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
126
127                 if (metric < mss) {
128                         mss = metric;
129                         tp->advmss = mss;
130                 }
131         }
132
133         return (__u16)mss;
134 }
135
136 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
137  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
138 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
139 {
140         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
141         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
142         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
143         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
144
145         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
146
147         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
148         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
149
150         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
151                 cwnd >>= 1;
152         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
153         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
154         tp->snd_cwnd_used = 0;
155 }
156
157 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
158 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
159                                 struct sock *sk)
160 {
161         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
162         const u32 now = tcp_time_stamp;
163
164         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
165             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
166                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
167
168         tp->lsndtime = now;
169
170         /* If it is a reply for ato after last received
171          * packet, enter pingpong mode.
172          */
173         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
174                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
175 }
176
177 /* Account for an ACK we sent. */
178 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
179 {
180         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
181         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
182 }
183
184 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
185  * Based on the assumption that the given amount of space
186  * will be offered. Store the results in the tp structure.
187  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
188  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
189  * This MUST be enforced by all callers.
190  */
191 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
192                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
193                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
194                                __u32 init_rcv_wnd)
195 {
196         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
197
198         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
199         if (*window_clamp == 0)
200                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
201         space = min(*window_clamp, space);
202
203         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
204         if (space > mss)
205                 space = (space / mss) * mss;
206
207         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
208          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
209          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
210          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
211          * unless the remote has sent us a window scaling option,
212          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
213          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
214          */
215         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
216                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
217         else
218                 (*rcv_wnd) = space;
219
220         (*rcv_wscale) = 0;
221         if (wscale_ok) {
222                 /* Set window scaling on max possible window
223                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
224                  */
225                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
226                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
227                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
228                         space >>= 1;
229                         (*rcv_wscale)++;
230                 }
231         }
232
233         /* Set initial window to a value enough for senders starting with
234          * initial congestion window of TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND. Place
235          * a limit on the initial window when mss is larger than 1460.
236          */
237         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
238                 int init_cwnd = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
239                 if (mss > 1460)
240                         init_cwnd =
241                         max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
242                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
243                  * rather than the default from above
244                  */
245                 if (init_rcv_wnd)
246                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
247                 else
248                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_cwnd * mss);
249         }
250
251         /* Set the clamp no higher than max representable value */
252         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
253 }
254 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
255
256 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
257  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
258  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
259  * frame.
260  */
261 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
262 {
263         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
264         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
265         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
266
267         /* Never shrink the offered window */
268         if (new_win < cur_win) {
269                 /* Danger Will Robinson!
270                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
271                  * we will not be able to advertise a zero
272                  * window in time.  --DaveM
273                  *
274                  * Relax Will Robinson.
275                  */
276                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
277         }
278         tp->rcv_wnd = new_win;
279         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
280
281         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
282          * scaled window.
283          */
284         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
285                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
286         else
287                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
288
289         /* RFC1323 scaling applied */
290         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
291
292         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
293         if (new_win == 0)
294                 tp->pred_flags = 0;
295
296         return new_win;
297 }
298
299 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
300 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
301 {
302         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
303         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
304                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
305 }
306
307 /* Packet ECN state for a SYN.  */
308 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
309 {
310         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
311
312         tp->ecn_flags = 0;
313         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
314                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
315                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
316         }
317 }
318
319 static __inline__ void
320 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
321 {
322         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
323                 th->ece = 1;
324 }
325
326 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
327  * be sent.
328  */
329 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
330                                 int tcp_header_len)
331 {
332         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
333
334         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
335                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
336                 if (skb->len != tcp_header_len &&
337                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
338                         INET_ECN_xmit(sk);
339                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
340                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
341                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
342                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
343                         }
344                 } else {
345                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
346                         INET_ECN_dontxmit(sk);
347                 }
348                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
349                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
350         }
351 }
352
353 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
354  * auto increment end seqno.
355  */
356 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
357 {
358         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
359         skb->csum = 0;
360
361         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
362         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
363
364         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
365         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
366         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
367
368         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
369         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
370                 seq++;
371         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
372 }
373
374 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
375 {
376         return tp->snd_una != tp->snd_up;
377 }
378
379 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
380 #define OPTION_TS               (1 << 1)
381 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
382 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
383 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
384
385 struct tcp_out_options {
386         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
387         u16 mss;                /* 0 to disable */
388         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
389         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
390         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
391         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
392         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
393         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
394 };
395
396 /* Write previously computed TCP options to the packet.
397  *
398  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
399  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
400  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
401  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
402  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
403  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
404  * particular reason why the ordering would need to be changed).
405  *
406  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
407  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
408  */
409 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
410                               struct tcp_out_options *opts)
411 {
412         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
413
414         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
415                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
416                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
417                 /* overload cookie hash location */
418                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
419                 ptr += 4;
420         }
421
422         if (unlikely(opts->mss)) {
423                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
424                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
425                                opts->mss);
426         }
427
428         if (likely(OPTION_TS & options)) {
429                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
430                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
431                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
432                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
433                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
434                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
435                 } else {
436                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
437                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
438                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
439                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
440                 }
441                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
442                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
443         }
444
445         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
446                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
447                                (TCPOPT_NOP << 16) |
448                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
449                                TCPOLEN_SACK_PERM);
450         }
451
452         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
453                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
454                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
455                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
456                                opts->ws);
457         }
458
459         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
460                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
461                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
462                 int this_sack;
463
464                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
465                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
466                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
467                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
468                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
469
470                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
471                      ++this_sack) {
472                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
473                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
474                 }
475
476                 tp->rx_opt.dsack = 0;
477         }
478
479         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
480                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
481
482                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
483                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
484                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
485
486                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
487                 if ((foc->len & 3) == 2) {
488                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
489                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
490                 }
491                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
492         }
493 }
494
495 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
496  * network wire format yet.
497  */
498 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
499                                 struct tcp_out_options *opts,
500                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
501 {
502         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
503         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
504         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
505
506 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
507         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
508         if (*md5) {
509                 opts->options |= OPTION_MD5;
510                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
511         }
512 #else
513         *md5 = NULL;
514 #endif
515
516         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
517          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
518          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
519          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
520          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
521          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
522          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
523          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
524          * going out.  */
525         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
526         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
527
528         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
529                 opts->options |= OPTION_TS;
530                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
531                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
532                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
533         }
534         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
535                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
536                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
537                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
538         }
539         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
540                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
541                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
542                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
543         }
544
545         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
546                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
547                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
548                 if (remaining >= need) {
549                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
550                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
551                         remaining -= need;
552                         tp->syn_fastopen = 1;
553                 }
554         }
555
556         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
557 }
558
559 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
560 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
561                                    struct request_sock *req,
562                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
563                                    struct tcp_out_options *opts,
564                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
565                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
566 {
567         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
568         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
569
570 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
571         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
572         if (*md5) {
573                 opts->options |= OPTION_MD5;
574                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
575
576                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
577                  * options. There was discussion about disabling SACK
578                  * rather than TS in order to fit in better with old,
579                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
580                  */
581                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
582         }
583 #else
584         *md5 = NULL;
585 #endif
586
587         /* We always send an MSS option. */
588         opts->mss = mss;
589         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
590
591         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
592                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
593                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
594                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
595         }
596         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
597                 opts->options |= OPTION_TS;
598                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
599                 opts->tsecr = req->ts_recent;
600                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
601         }
602         if (likely(ireq->sack_ok)) {
603                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
604                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
605                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
606         }
607         if (foc != NULL) {
608                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
609                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
610                 if (remaining >= need) {
611                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
612                         opts->fastopen_cookie = foc;
613                         remaining -= need;
614                 }
615         }
616
617         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
618 }
619
620 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
621  * final wire format yet.
622  */
623 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
624                                         struct tcp_out_options *opts,
625                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
626 {
627         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
628         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
629         unsigned int size = 0;
630         unsigned int eff_sacks;
631
632 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
633         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
634         if (unlikely(*md5)) {
635                 opts->options |= OPTION_MD5;
636                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
637         }
638 #else
639         *md5 = NULL;
640 #endif
641
642         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
643                 opts->options |= OPTION_TS;
644                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
645                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
646                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
647         }
648
649         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
650         if (unlikely(eff_sacks)) {
651                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
652                 opts->num_sack_blocks =
653                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
654                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
655                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
656                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
657                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
658         }
659
660         return size;
661 }
662
663
664 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
665  *
666  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
667  * to reduce RTT and bufferbloat.
668  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
669  *
670  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
671  * needs to be reallocated in a driver.
672  * The invariant being skb->truesize substracted from sk->sk_wmem_alloc
673  *
674  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
675  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
676  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
677  */
678 struct tsq_tasklet {
679         struct tasklet_struct   tasklet;
680         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
681 };
682 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
683
684 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
685 {
686         if ((1 << sk->sk_state) &
687             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
688              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
689                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), 0, 0, GFP_ATOMIC);
690 }
691 /*
692  * One tasklest per cpu tries to send more skbs.
693  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
694  * transfering tsq->head because tcp_wfree() might
695  * interrupt us (non NAPI drivers)
696  */
697 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
698 {
699         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
700         LIST_HEAD(list);
701         unsigned long flags;
702         struct list_head *q, *n;
703         struct tcp_sock *tp;
704         struct sock *sk;
705
706         local_irq_save(flags);
707         list_splice_init(&tsq->head, &list);
708         local_irq_restore(flags);
709
710         list_for_each_safe(q, n, &list) {
711                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
712                 list_del(&tp->tsq_node);
713
714                 sk = (struct sock *)tp;
715                 bh_lock_sock(sk);
716
717                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
718                         tcp_tsq_handler(sk);
719                 } else {
720                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
721                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
722                 }
723                 bh_unlock_sock(sk);
724
725                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
726                 sk_free(sk);
727         }
728 }
729
730 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
731                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
732                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
733                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
734 /**
735  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
736  * @sk: socket
737  *
738  * called from release_sock() to perform protocol dependent
739  * actions before socket release.
740  */
741 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
742 {
743         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
744         unsigned long flags, nflags;
745
746         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
747         do {
748                 flags = tp->tsq_flags;
749                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
750                         return;
751                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
752         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
753
754         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
755                 tcp_tsq_handler(sk);
756
757         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
758                 tcp_write_timer_handler(sk);
759                 __sock_put(sk);
760         }
761         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
762                 tcp_delack_timer_handler(sk);
763                 __sock_put(sk);
764         }
765         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
766                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
767                 __sock_put(sk);
768         }
769 }
770 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
771
772 void __init tcp_tasklet_init(void)
773 {
774         int i;
775
776         for_each_possible_cpu(i) {
777                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
778
779                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
780                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
781                              tcp_tasklet_func,
782                              (unsigned long)tsq);
783         }
784 }
785
786 /*
787  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
788  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
789  * hold qdisc lock.
790  */
791 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
792 {
793         struct sock *sk = skb->sk;
794         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
795
796         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
797             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
798                 unsigned long flags;
799                 struct tsq_tasklet *tsq;
800
801                 /* Keep a ref on socket.
802                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
803                  */
804                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
805
806                 /* queue this socket to tasklet queue */
807                 local_irq_save(flags);
808                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
809                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
810                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
811                 local_irq_restore(flags);
812         } else {
813                 sock_wfree(skb);
814         }
815 }
816
817 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
818  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
819  * transmission and possible later retransmissions.
820  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
821  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
822  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
823  * device.
824  *
825  * We are working here with either a clone of the original
826  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
827  */
828 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
829                             gfp_t gfp_mask)
830 {
831         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
832         struct inet_sock *inet;
833         struct tcp_sock *tp;
834         struct tcp_skb_cb *tcb;
835         struct tcp_out_options opts;
836         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
837         struct tcp_md5sig_key *md5;
838         struct tcphdr *th;
839         int err;
840
841         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
842
843         /* If congestion control is doing timestamping, we must
844          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
845          */
846         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
847                 __net_timestamp(skb);
848
849         if (likely(clone_it)) {
850                 const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
851
852                 if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
853                              fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE))
854                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
855                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
856
857                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
858                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
859                 else
860                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
861                 if (unlikely(!skb))
862                         return -ENOBUFS;
863         }
864
865         inet = inet_sk(sk);
866         tp = tcp_sk(sk);
867         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
868         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
869
870         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
871                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
872         else
873                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
874                                                            &md5);
875         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
876
877         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
878                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
879
880         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
881          * another queue.
882          */
883         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
884
885         skb_push(skb, tcp_header_size);
886         skb_reset_transport_header(skb);
887
888         skb_orphan(skb);
889         skb->sk = sk;
890         skb->destructor = (sysctl_tcp_limit_output_bytes > 0) ?
891                           tcp_wfree : sock_wfree;
892         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
893
894         /* Build TCP header and checksum it. */
895         th = tcp_hdr(skb);
896         th->source              = inet->inet_sport;
897         th->dest                = inet->inet_dport;
898         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
899         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
900         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
901                                         tcb->tcp_flags);
902
903         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
904                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
905                  * is never scaled.
906                  */
907                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
908         } else {
909                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
910         }
911         th->check               = 0;
912         th->urg_ptr             = 0;
913
914         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
915         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
916                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
917                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
918                         th->urg = 1;
919                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
920                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
921                         th->urg = 1;
922                 }
923         }
924
925         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
926         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
927                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
928
929 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
930         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
931         if (md5) {
932                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
933                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
934                                                md5, sk, NULL, skb);
935         }
936 #endif
937
938         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
939
940         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
941                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
942
943         if (skb->len != tcp_header_size)
944                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
945
946         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
947                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
948                               tcp_skb_pcount(skb));
949
950         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
951         if (likely(err <= 0))
952                 return err;
953
954         tcp_enter_cwr(sk, 1);
955
956         return net_xmit_eval(err);
957 }
958
959 /* This routine just queues the buffer for sending.
960  *
961  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
962  * otherwise socket can stall.
963  */
964 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
965 {
966         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
967
968         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
969         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
970         skb_header_release(skb);
971         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
972         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
973         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
974 }
975
976 /* Initialize TSO segments for a packet. */
977 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
978                                  unsigned int mss_now)
979 {
980         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
981             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
982                 /* Avoid the costly divide in the normal
983                  * non-TSO case.
984                  */
985                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
986                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
987                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
988         } else {
989                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
990                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
991                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
992         }
993 }
994
995 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
996  * skb is counted to fackets_out or not.
997  */
998 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
999                                    int decr)
1000 {
1001         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1002
1003         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1004                 return;
1005
1006         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1007                 tp->fackets_out -= decr;
1008 }
1009
1010 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1011  * tweaks to fix counters
1012  */
1013 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1014 {
1015         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1016
1017         tp->packets_out -= decr;
1018
1019         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1020                 tp->sacked_out -= decr;
1021         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1022                 tp->retrans_out -= decr;
1023         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1024                 tp->lost_out -= decr;
1025
1026         /* Reno case is special. Sigh... */
1027         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1028                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1029
1030         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1031
1032         if (tp->lost_skb_hint &&
1033             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1034             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1035                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1036
1037         tcp_verify_left_out(tp);
1038 }
1039
1040 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1041  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1042  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1043  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1044  */
1045 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1046                  unsigned int mss_now)
1047 {
1048         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1049         struct sk_buff *buff;
1050         int nsize, old_factor;
1051         int nlen;
1052         u8 flags;
1053
1054         if (WARN_ON(len > skb->len))
1055                 return -EINVAL;
1056
1057         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1058         if (nsize < 0)
1059                 nsize = 0;
1060
1061         if (skb_cloned(skb) &&
1062             skb_is_nonlinear(skb) &&
1063             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1064                 return -ENOMEM;
1065
1066         /* Get a new skb... force flag on. */
1067         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1068         if (buff == NULL)
1069                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1070
1071         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1072         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1073         nlen = skb->len - len - nsize;
1074         buff->truesize += nlen;
1075         skb->truesize -= nlen;
1076
1077         /* Correct the sequence numbers. */
1078         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1079         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1080         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1081
1082         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1083         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1084         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1085         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1086         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1087
1088         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1089                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1090                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1091                                                        skb_put(buff, nsize),
1092                                                        nsize, 0);
1093
1094                 skb_trim(skb, len);
1095
1096                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1097         } else {
1098                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1099                 skb_split(skb, buff, len);
1100         }
1101
1102         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1103
1104         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1105          * skbs, which it never sent before. --ANK
1106          */
1107         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1108         buff->tstamp = skb->tstamp;
1109
1110         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1111
1112         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1113         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1114         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1115
1116         /* If this packet has been sent out already, we must
1117          * adjust the various packet counters.
1118          */
1119         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1120                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1121                         tcp_skb_pcount(buff);
1122
1123                 if (diff)
1124                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1125         }
1126
1127         /* Link BUFF into the send queue. */
1128         skb_header_release(buff);
1129         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1130
1131         return 0;
1132 }
1133
1134 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1135  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1136  * immediately discarded.
1137  */
1138 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1139 {
1140         int i, k, eat;
1141
1142         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1143         if (eat) {
1144                 __skb_pull(skb, eat);
1145                 len -= eat;
1146                 if (!len)
1147                         return;
1148         }
1149         eat = len;
1150         k = 0;
1151         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1152                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1153
1154                 if (size <= eat) {
1155                         skb_frag_unref(skb, i);
1156                         eat -= size;
1157                 } else {
1158                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1159                         if (eat) {
1160                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1161                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1162                                 eat = 0;
1163                         }
1164                         k++;
1165                 }
1166         }
1167         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1168
1169         skb_reset_tail_pointer(skb);
1170         skb->data_len -= len;
1171         skb->len = skb->data_len;
1172 }
1173
1174 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1175 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1176 {
1177         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1178                 return -ENOMEM;
1179
1180         __pskb_trim_head(skb, len);
1181
1182         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1183         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1184
1185         skb->truesize        -= len;
1186         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1187         sk_mem_uncharge(sk, len);
1188         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1189
1190         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1191         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1192                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1193
1194         return 0;
1195 }
1196
1197 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1198 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1199 {
1200         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1201         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1202         int mss_now;
1203
1204         /* Calculate base mss without TCP options:
1205            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1206          */
1207         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1208
1209         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1210         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1211                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1212
1213                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1214                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1215         }
1216
1217         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1218         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1219                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1220
1221         /* Now subtract optional transport overhead */
1222         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1223
1224         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1225         if (mss_now < 48)
1226                 mss_now = 48;
1227         return mss_now;
1228 }
1229
1230 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1231 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1232 {
1233         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1234         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1235                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1236 }
1237
1238 /* Inverse of above */
1239 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1240 {
1241         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1242         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1243         int mtu;
1244
1245         mtu = mss +
1246               tp->tcp_header_len +
1247               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1248               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1249
1250         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1251         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1252                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1253
1254                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1255                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1256         }
1257         return mtu;
1258 }
1259
1260 /* MTU probing init per socket */
1261 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1262 {
1263         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1264         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1265
1266         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1267         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1268                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1269         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1270         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1271 }
1272 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1273
1274 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1275
1276    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1277    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1278
1279    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1280    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1281    It also does not include TCP options.
1282
1283    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1284
1285    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1286    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1287    taking into account current pmtu, but never exceeds
1288    tp->rx_opt.mss_clamp.
1289
1290    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1291    DOES NOT include either tcp or ip options.
1292
1293    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1294    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1295  */
1296 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1297 {
1298         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1299         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1300         int mss_now;
1301
1302         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1303                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1304
1305         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1306         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1307
1308         /* And store cached results */
1309         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1310         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1311                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1312         tp->mss_cache = mss_now;
1313
1314         return mss_now;
1315 }
1316 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1317
1318 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1319  * and even PMTU discovery events into account.
1320  */
1321 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1322 {
1323         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1324         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1325         u32 mss_now;
1326         unsigned int header_len;
1327         struct tcp_out_options opts;
1328         struct tcp_md5sig_key *md5;
1329
1330         mss_now = tp->mss_cache;
1331
1332         if (dst) {
1333                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1334                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1335                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1336         }
1337
1338         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1339                      sizeof(struct tcphdr);
1340         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1341          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1342          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1343          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1344         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1345                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1346                 mss_now -= delta;
1347         }
1348
1349         return mss_now;
1350 }
1351
1352 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1353 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1354 {
1355         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1356
1357         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1358                 /* Network is feed fully. */
1359                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1360                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1361         } else {
1362                 /* Network starves. */
1363                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1364                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1365
1366                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1367                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1368                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1369         }
1370 }
1371
1372 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1373  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1374  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1375  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1376  *
1377  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1378  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1379  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1380  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1381  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1382  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1383  */
1384 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1385                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1386 {
1387         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1388         u32 needed, window, max_len;
1389
1390         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1391         max_len = mss_now * max_segs;
1392
1393         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1394                 return max_len;
1395
1396         needed = min(skb->len, window);
1397
1398         if (max_len <= needed)
1399                 return max_len;
1400
1401         return needed - needed % mss_now;
1402 }
1403
1404 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1405  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1406  */
1407 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1408                                          const struct sk_buff *skb)
1409 {
1410         u32 in_flight, cwnd;
1411
1412         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1413         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1414             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1415                 return 1;
1416
1417         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1418         cwnd = tp->snd_cwnd;
1419         if (in_flight < cwnd)
1420                 return (cwnd - in_flight);
1421
1422         return 0;
1423 }
1424
1425 /* Initialize TSO state of a skb.
1426  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1427  * SKB onto the wire.
1428  */
1429 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1430                              unsigned int mss_now)
1431 {
1432         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1433
1434         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1435                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1436                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1437         }
1438         return tso_segs;
1439 }
1440
1441 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1442 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1443 {
1444         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1445                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1446 }
1447
1448 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1449  * 1. It is full sized.
1450  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1451  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1452  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1453  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1454  */
1455 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1456                                   const struct sk_buff *skb,
1457                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1458 {
1459         return skb->len < mss_now &&
1460                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1461                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1462 }
1463
1464 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1465  * sent now.
1466  */
1467 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1468                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1469 {
1470         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1471          * write_queue (they have no chances to get new data).
1472          *
1473          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1474          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1475          */
1476         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1477                 return true;
1478
1479         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1480         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1481                 return true;
1482
1483         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1484                 return true;
1485
1486         return false;
1487 }
1488
1489 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1490 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1491                              const struct sk_buff *skb,
1492                              unsigned int cur_mss)
1493 {
1494         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1495
1496         if (skb->len > cur_mss)
1497                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1498
1499         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1500 }
1501
1502 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1503  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1504  * packets allowed by the congestion window.
1505  */
1506 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1507                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1508 {
1509         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1510         unsigned int cwnd_quota;
1511
1512         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1513
1514         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1515                 return 0;
1516
1517         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1518         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1519                 cwnd_quota = 0;
1520
1521         return cwnd_quota;
1522 }
1523
1524 /* Test if sending is allowed right now. */
1525 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1526 {
1527         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1528         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1529
1530         return skb &&
1531                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1532                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1533                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1534 }
1535
1536 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1537  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1538  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1539  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1540  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1541  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1542  */
1543 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1544                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1545 {
1546         struct sk_buff *buff;
1547         int nlen = skb->len - len;
1548         u8 flags;
1549
1550         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1551         if (skb->len != skb->data_len)
1552                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1553
1554         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1555         if (unlikely(buff == NULL))
1556                 return -ENOMEM;
1557
1558         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1559         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1560         buff->truesize += nlen;
1561         skb->truesize -= nlen;
1562
1563         /* Correct the sequence numbers. */
1564         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1565         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1566         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1567
1568         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1569         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1570         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1571         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1572
1573         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1574         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1575
1576         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1577         skb_split(skb, buff, len);
1578
1579         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1580         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1581         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1582
1583         /* Link BUFF into the send queue. */
1584         skb_header_release(buff);
1585         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1586
1587         return 0;
1588 }
1589
1590 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1591  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1592  *
1593  * This algorithm is from John Heffner.
1594  */
1595 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1596 {
1597         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1598         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1599         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1600         int win_divisor;
1601
1602         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1603                 goto send_now;
1604
1605         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1606                 goto send_now;
1607
1608         /* Defer for less than two clock ticks. */
1609         if (tp->tso_deferred &&
1610             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1611                 goto send_now;
1612
1613         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1614
1615         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1616
1617         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1618
1619         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1620         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1621
1622         limit = min(send_win, cong_win);
1623
1624         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1625         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1626                            sk->sk_gso_max_segs * tp->mss_cache))
1627                 goto send_now;
1628
1629         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1630         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1631                 goto send_now;
1632
1633         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1634         if (win_divisor) {
1635                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1636
1637                 /* If at least some fraction of a window is available,
1638                  * just use it.
1639                  */
1640                 chunk /= win_divisor;
1641                 if (limit >= chunk)
1642                         goto send_now;
1643         } else {
1644                 /* Different approach, try not to defer past a single
1645                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1646                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1647                  * then send now.
1648                  */
1649                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1650                         goto send_now;
1651         }
1652
1653         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1654          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1655          */
1656         if (!tp->tso_deferred)
1657                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1658
1659         return true;
1660
1661 send_now:
1662         tp->tso_deferred = 0;
1663         return false;
1664 }
1665
1666 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1667  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1668  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1669  * changes resulting in larger path MTUs.
1670  *
1671  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1672  *         1 if a probe was sent,
1673  *         -1 otherwise
1674  */
1675 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1676 {
1677         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1678         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1679         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1680         int len;
1681         int probe_size;
1682         int size_needed;
1683         int copy;
1684         int mss_now;
1685
1686         /* Not currently probing/verifying,
1687          * not in recovery,
1688          * have enough cwnd, and
1689          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1690         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1691             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1692             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1693             tp->snd_cwnd < 11 ||
1694             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1695                 return -1;
1696
1697         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1698         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1699         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1700         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1701         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1702                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1703                 return -1;
1704         }
1705
1706         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1707         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1708                 return -1;
1709
1710         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1711                 return -1;
1712         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1713                 return 0;
1714
1715         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1716         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1717                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1718                         return -1;
1719                 else
1720                         return 0;
1721         }
1722
1723         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1724         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1725                 return -1;
1726         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1727         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1728
1729         skb = tcp_send_head(sk);
1730
1731         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1732         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1733         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1734         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1735         nskb->csum = 0;
1736         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1737
1738         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1739
1740         len = 0;
1741         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1742                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1743                 if (nskb->ip_summed)
1744                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1745                 else
1746                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1747                                                             skb_put(nskb, copy),
1748                                                             copy, nskb->csum);
1749
1750                 if (skb->len <= copy) {
1751                         /* We've eaten all the data from this skb.
1752                          * Throw it away. */
1753                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1754                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1755                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1756                 } else {
1757                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1758                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1759                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1760                                 skb_pull(skb, copy);
1761                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1762                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1763                                                                  skb->len, 0);
1764                         } else {
1765                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1766                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1767                         }
1768                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1769                 }
1770
1771                 len += copy;
1772
1773                 if (len >= probe_size)
1774                         break;
1775         }
1776         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1777
1778         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1779          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1780         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1781         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1782                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1783                  * effectively two packets. */
1784                 tp->snd_cwnd--;
1785                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1786
1787                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1788                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1789                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1790
1791                 return 1;
1792         }
1793
1794         return -1;
1795 }
1796
1797 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1798  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1799  * window for us.
1800  *
1801  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1802  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1803  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1804  *
1805  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1806  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1807
1808  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1809  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1810  */
1811 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1812                            int push_one, gfp_t gfp)
1813 {
1814         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1815         struct sk_buff *skb;
1816         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1817         int cwnd_quota;
1818         int result;
1819
1820         sent_pkts = 0;
1821
1822         if (!push_one) {
1823                 /* Do MTU probing. */
1824                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1825                 if (!result) {
1826                         return false;
1827                 } else if (result > 0) {
1828                         sent_pkts = 1;
1829                 }
1830         }
1831
1832         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1833                 unsigned int limit;
1834
1835
1836                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1837                 BUG_ON(!tso_segs);
1838
1839                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1840                         goto repair; /* Skip network transmission */
1841
1842                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1843                 if (!cwnd_quota) {
1844                         if (push_one == 2)
1845                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1846                                 cwnd_quota = 1;
1847                         else
1848                                 break;
1849                 }
1850
1851                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1852                         break;
1853
1854                 if (tso_segs == 1) {
1855                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1856                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1857                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1858                                 break;
1859                 } else {
1860                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1861                                 break;
1862                 }
1863
1864                 /* TSQ : sk_wmem_alloc accounts skb truesize,
1865                  * including skb overhead. But thats OK.
1866                  */
1867                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= sysctl_tcp_limit_output_bytes) {
1868                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1869                         break;
1870                 }
1871                 limit = mss_now;
1872                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1873                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1874                                                     min_t(unsigned int,
1875                                                           cwnd_quota,
1876                                                           sk->sk_gso_max_segs));
1877
1878                 if (skb->len > limit &&
1879                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1880                         break;
1881
1882                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1883
1884                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1885                         break;
1886
1887 repair:
1888                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1889                  * This call will increment packets_out.
1890                  */
1891                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1892
1893                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1894                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1895
1896                 if (push_one)
1897                         break;
1898         }
1899
1900         if (likely(sent_pkts)) {
1901                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1902                         tp->prr_out += sent_pkts;
1903
1904                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1905                 if (push_one != 2)
1906                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1907                 tcp_cwnd_validate(sk);
1908                 return false;
1909         }
1910         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1911 }
1912
1913 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1914 {
1915         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1916         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1917         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1918         u32 rtt = tp->srtt >> 3;
1919
1920         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1921                 return false;
1922         /* No consecutive loss probes. */
1923         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1924                 tcp_rearm_rto(sk);
1925                 return false;
1926         }
1927         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1928          * finishes.
1929          */
1930         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
1931                 return false;
1932
1933         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
1934         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
1935                 return false;
1936
1937         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
1938          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
1939          */
1940         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !rtt || !tp->packets_out ||
1941             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1942                 return false;
1943
1944         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
1945              tcp_send_head(sk))
1946                 return false;
1947
1948         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
1949          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
1950          */
1951         timeout = rtt << 1;
1952         if (tp->packets_out == 1)
1953                 timeout = max_t(u32, timeout,
1954                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
1955         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
1956
1957         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
1958         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
1959         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
1960         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
1961                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
1962                 if (delta > 0)
1963                         timeout = delta;
1964         }
1965
1966         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
1967                                   TCP_RTO_MAX);
1968         return true;
1969 }
1970
1971 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
1972  * retransmit the last segment.
1973  */
1974 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
1975 {
1976         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1977         struct sk_buff *skb;
1978         int pcount;
1979         int mss = tcp_current_mss(sk);
1980         int err = -1;
1981
1982         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
1983                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
1984                 goto rearm_timer;
1985         }
1986
1987         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
1988         if (tp->tlp_high_seq)
1989                 goto rearm_timer;
1990
1991         /* Retransmit last segment. */
1992         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
1993         if (WARN_ON(!skb))
1994                 goto rearm_timer;
1995
1996         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1997         if (WARN_ON(!pcount))
1998                 goto rearm_timer;
1999
2000         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2001                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2002                         goto rearm_timer;
2003                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2004         }
2005
2006         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2007                 goto rearm_timer;
2008
2009         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2010         if (skb->len > 0)
2011                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2012
2013         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2014         if (likely(!err))
2015                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2016
2017 rearm_timer:
2018         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2019                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2020                                   TCP_RTO_MAX);
2021
2022         if (likely(!err))
2023                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2024                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2025         return;
2026 }
2027
2028 /* Push out any pending frames which were held back due to
2029  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2030  * The socket must be locked by the caller.
2031  */
2032 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2033                                int nonagle)
2034 {
2035         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2036          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2037          * all will be happy.
2038          */
2039         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2040                 return;
2041
2042         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2043                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2044                 tcp_check_probe_timer(sk);
2045 }
2046
2047 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2048  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2049  */
2050 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2051 {
2052         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2053
2054         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2055
2056         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2057 }
2058
2059 /* This function returns the amount that we can raise the
2060  * usable window based on the following constraints
2061  *
2062  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2063  * 2. We limit memory per socket
2064  *
2065  * RFC 1122:
2066  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2067  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2068  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2069  *
2070  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2071  * it at least MSS bytes.
2072  *
2073  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2074  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2075  *
2076  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2077  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2078  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2079  * window to always advance by a single byte.
2080  *
2081  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2082  * then this will not be a problem.
2083  *
2084  * BSD seems to make the following compromise:
2085  *
2086  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2087  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2088  *      then set the window to 0.
2089  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2090  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2091  *      and from being larger than the largest representable value.
2092  *
2093  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2094  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2095  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2096  * those cases where the window is constrained on the sender side
2097  * because the pipeline is full.
2098  *
2099  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2100  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2101  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2102  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2103  * of having a fixed window size at almost all times.
2104  *
2105  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2106  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2107  *
2108  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2109  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2110  */
2111 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2112 {
2113         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2114         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2115         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2116          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2117          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2118          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2119          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2120          */
2121         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2122         int free_space = tcp_space(sk);
2123         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2124         int window;
2125
2126         if (mss > full_space)
2127                 mss = full_space;
2128
2129         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2130                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2131
2132                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2133                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2134                                                4U * tp->advmss);
2135
2136                 if (free_space < mss)
2137                         return 0;
2138         }
2139
2140         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2141                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2142
2143         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2144          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2145          */
2146         window = tp->rcv_wnd;
2147         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2148                 window = free_space;
2149
2150                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2151                  * Import case: prevent zero window announcement if
2152                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2153                  */
2154                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2155                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2156                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2157         } else {
2158                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2159                  * Window clamp already applied above.
2160                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2161                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2162                  * and multiply from happening most of the time.
2163                  * We also don't do any window rounding when the free space
2164                  * is too small.
2165                  */
2166                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2167                         window = (free_space / mss) * mss;
2168                 else if (mss == full_space &&
2169                          free_space > window + (full_space >> 1))
2170                         window = free_space;
2171         }
2172
2173         return window;
2174 }
2175
2176 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2177 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2178 {
2179         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2180         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2181         int skb_size, next_skb_size;
2182
2183         skb_size = skb->len;
2184         next_skb_size = next_skb->len;
2185
2186         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2187
2188         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2189
2190         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2191
2192         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2193                                   next_skb_size);
2194
2195         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2196                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2197
2198         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2199                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2200
2201         /* Update sequence range on original skb. */
2202         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2203
2204         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2205         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2206
2207         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2208          * packet counting does not break.
2209          */
2210         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2211
2212         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2213         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2214         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2215                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2216
2217         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2218
2219         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2220 }
2221
2222 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2223 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2224 {
2225         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2226                 return false;
2227         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2228         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2229                 return false;
2230         if (skb_cloned(skb))
2231                 return false;
2232         if (skb == tcp_send_head(sk))
2233                 return false;
2234         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2235         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2236                 return false;
2237
2238         return true;
2239 }
2240
2241 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2242  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2243  */
2244 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2245                                      int space)
2246 {
2247         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2248         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2249         bool first = true;
2250
2251         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2252                 return;
2253         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2254                 return;
2255
2256         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2257                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2258                         break;
2259
2260                 space -= skb->len;
2261
2262                 if (first) {
2263                         first = false;
2264                         continue;
2265                 }
2266
2267                 if (space < 0)
2268                         break;
2269                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2270                  * the data in the second
2271                  */
2272                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2273                         break;
2274
2275                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2276                         break;
2277
2278                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2279         }
2280 }
2281
2282 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2283  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2284  * error occurred which prevented the send.
2285  */
2286 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2287 {
2288         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2289         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2290         unsigned int cur_mss;
2291
2292         /* Inconslusive MTU probe */
2293         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2294                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2295         }
2296
2297         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2298          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2299          */
2300         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2301             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2302                 return -EAGAIN;
2303
2304         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2305                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2306                         BUG();
2307                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2308                         return -ENOMEM;
2309         }
2310
2311         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2312                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2313
2314         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2315
2316         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2317          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2318          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2319          * our retransmit serves as a zero window probe.
2320          */
2321         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2322             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2323                 return -EAGAIN;
2324
2325         if (skb->len > cur_mss) {
2326                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2327                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2328         } else {
2329                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2330
2331                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2332                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2333                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2334                 }
2335         }
2336
2337         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2338
2339         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2340          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2341          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2342          */
2343         if (skb->len > 0 &&
2344             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2345             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2346                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2347                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2348                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2349                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2350                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2351                 }
2352         }
2353
2354         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2355          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2356          */
2357         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2358
2359         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2360          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2361          * beyond what csum_start can cover.
2362          */
2363         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2364                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2365                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2366                                                    GFP_ATOMIC);
2367                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2368                               -ENOBUFS;
2369         } else {
2370                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2371         }
2372 }
2373
2374 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2375 {
2376         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2377         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2378
2379         if (err == 0) {
2380                 /* Update global TCP statistics. */
2381                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2382
2383                 tp->total_retrans++;
2384
2385 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2386                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2387                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2388                 }
2389 #endif
2390                 if (!tp->retrans_out)
2391                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2392                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2393                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2394
2395                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2396                 if (!tp->retrans_stamp)
2397                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2398
2399                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2400
2401                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2402                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2403                  */
2404                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2405         }
2406         return err;
2407 }
2408
2409 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2410  * window/congestion state.
2411  */
2412 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2413 {
2414         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2415         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2416
2417         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2418         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2419                 return false;
2420
2421         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2422         if (tcp_is_reno(tp))
2423                 return false;
2424
2425         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2426          * and retransmission... Both ways have their merits...
2427          *
2428          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2429          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2430          * NextSeg() specified in RFC3517.
2431          */
2432
2433         if (tcp_may_send_now(sk))
2434                 return false;
2435
2436         return true;
2437 }
2438
2439 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2440  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2441  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2442  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2443  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2444  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2445  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2446  */
2447 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2448 {
2449         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2450         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2451         struct sk_buff *skb;
2452         struct sk_buff *hole = NULL;
2453         u32 last_lost;
2454         int mib_idx;
2455         int fwd_rexmitting = 0;
2456
2457         if (!tp->packets_out)
2458                 return;
2459
2460         if (!tp->lost_out)
2461                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2462
2463         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2464                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2465                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2466                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2467                         last_lost = tp->retransmit_high;
2468         } else {
2469                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2470                 last_lost = tp->snd_una;
2471         }
2472
2473         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2474                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2475
2476                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2477                         break;
2478                 /* we could do better than to assign each time */
2479                 if (hole == NULL)
2480                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2481
2482                 /* Assume this retransmit will generate
2483                  * only one packet for congestion window
2484                  * calculation purposes.  This works because
2485                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2486                  * packet to be MSS sized and all the
2487                  * packet counting works out.
2488                  */
2489                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2490                         return;
2491
2492                 if (fwd_rexmitting) {
2493 begin_fwd:
2494                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2495                                 break;
2496                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2497
2498                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2499                         tp->retransmit_high = last_lost;
2500                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2501                                 break;
2502                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2503                         if (hole != NULL) {
2504                                 skb = hole;
2505                                 hole = NULL;
2506                         }
2507                         fwd_rexmitting = 1;
2508                         goto begin_fwd;
2509
2510                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2511                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2512                                 hole = skb;
2513                         continue;
2514
2515                 } else {
2516                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2517                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2518                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2519                         else
2520                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2521                 }
2522
2523                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2524                         continue;
2525
2526                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2527                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2528                         return;
2529                 }
2530                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2531
2532                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2533                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2534
2535                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2536                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2537                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2538                                                   TCP_RTO_MAX);
2539         }
2540 }
2541
2542 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2543  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2544  */
2545 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2546 {
2547         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2548         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2549         int mss_now;
2550
2551         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2552          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2553          * and IP options.
2554          */
2555         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2556
2557         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2558                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2559                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2560                 tp->write_seq++;
2561         } else {
2562                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2563                 for (;;) {
2564                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2565                                                sk->sk_allocation);
2566                         if (skb)
2567                                 break;
2568                         yield();
2569                 }
2570
2571                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2572                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2573                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2574                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2575                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2576                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2577         }
2578         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2579 }
2580
2581 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2582  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2583  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2584  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2585  */
2586 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2587 {
2588         struct sk_buff *skb;
2589
2590         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2591         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2592         if (!skb) {
2593                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2594                 return;
2595         }
2596
2597         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2598         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2599         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2600                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2601         /* Send it off. */
2602         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2603         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2604                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2605
2606         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2607 }
2608
2609 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2610  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2611  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2612  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2613  * and rcv_wscale values will not be correct.
2614  */
2615 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2616 {
2617         struct sk_buff *skb;
2618
2619         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2620         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2621                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2622                 return -EFAULT;
2623         }
2624         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2625                 if (skb_cloned(skb)) {
2626                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2627                         if (nskb == NULL)
2628                                 return -ENOMEM;
2629                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2630                         skb_header_release(nskb);
2631                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2632                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2633                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2634                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2635                         skb = nskb;
2636                 }
2637
2638                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2639                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2640         }
2641         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2642         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2643 }
2644
2645 /**
2646  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2647  * sk: listener socket
2648  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2649  * req: request_sock pointer
2650  *
2651  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2652  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2653  */
2654 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2655                                 struct request_sock *req,
2656                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2657 {
2658         struct tcp_out_options opts;
2659         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2660         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2661         struct tcphdr *th;
2662         struct sk_buff *skb;
2663         struct tcp_md5sig_key *md5;
2664         int tcp_header_size;
2665         int mss;
2666
2667         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15, 1, GFP_ATOMIC);
2668         if (unlikely(!skb)) {
2669                 dst_release(dst);
2670                 return NULL;
2671         }
2672         /* Reserve space for headers. */
2673         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2674
2675         skb_dst_set(skb, dst);
2676         security_skb_owned_by(skb, sk);
2677
2678         mss = dst_metric_advmss(dst);
2679         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2680                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2681
2682         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2683                 __u8 rcv_wscale;
2684                 /* Set this up on the first call only */
2685                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2686
2687                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2688                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2689                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2690                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2691
2692                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2693                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2694                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2695                         &req->rcv_wnd,
2696                         &req->window_clamp,
2697                         ireq->wscale_ok,
2698                         &rcv_wscale,
2699                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2700                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2701         }
2702
2703         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2704 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2705         if (unlikely(req->cookie_ts))
2706                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2707         else
2708 #endif
2709         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2710         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2711                                              foc) + sizeof(*th);
2712
2713         skb_push(skb, tcp_header_size);
2714         skb_reset_transport_header(skb);
2715
2716         th = tcp_hdr(skb);
2717         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2718         th->syn = 1;
2719         th->ack = 1;
2720         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2721         th->source = ireq->loc_port;
2722         th->dest = ireq->rmt_port;
2723         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2724          * not even correctly set)
2725          */
2726         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2727                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2728
2729         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2730         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2731         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2732
2733         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2734         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2735         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2736         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2737         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2738
2739 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2740         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2741         if (md5) {
2742                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2743                                                md5, NULL, req, skb);
2744         }
2745 #endif
2746
2747         return skb;
2748 }
2749 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2750
2751 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2752 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2753 {
2754         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2755         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2756         __u8 rcv_wscale;
2757
2758         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2759          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2760          */
2761         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2762                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2763
2764 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2765         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2766                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2767 #endif
2768
2769         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2770         if (tp->rx_opt.user_mss)
2771                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2772         tp->max_window = 0;
2773         tcp_mtup_init(sk);
2774         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2775
2776         if (!tp->window_clamp)
2777                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2778         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2779         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2780                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2781
2782         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2783
2784         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2785         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2786             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2787                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2788
2789         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2790                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2791                                   &tp->rcv_wnd,
2792                                   &tp->window_clamp,
2793                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2794                                   &rcv_wscale,
2795                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2796
2797         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2798         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2799
2800         sk->sk_err = 0;
2801         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2802         tp->snd_wnd = 0;
2803         tcp_init_wl(tp, 0);
2804         tp->snd_una = tp->write_seq;
2805         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2806         tp->snd_up = tp->write_seq;
2807         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2808
2809         if (likely(!tp->repair))
2810                 tp->rcv_nxt = 0;
2811         else
2812                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2813         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2814         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2815
2816         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2817         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2818         tcp_clear_retrans(tp);
2819 }
2820
2821 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2822 {
2823         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2824         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2825
2826         tcb->end_seq += skb->len;
2827         skb_header_release(skb);
2828         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2829         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2830         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2831         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2832         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2833 }
2834
2835 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2836  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2837  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2838  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2839  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2840  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2841  */
2842 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2843 {
2844         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2845         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2846         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2847         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2848         unsigned long last_syn_loss = 0;
2849
2850         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2851         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2852                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2853         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2854         if (syn_loss > 1 &&
2855             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2856                 fo->cookie.len = -1;
2857                 goto fallback;
2858         }
2859
2860         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2861                 fo->cookie.len = -1;
2862         else if (fo->cookie.len <= 0)
2863                 goto fallback;
2864
2865         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2866          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2867          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2868          */
2869         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2870                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2871         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2872                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2873
2874         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2875                                    sk->sk_allocation);
2876         if (syn_data == NULL)
2877                 goto fallback;
2878
2879         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2880                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2881                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2882                 int len = iov->iov_len;
2883
2884                 if (syn_data->len + len > space)
2885                         len = space - syn_data->len;
2886                 else if (i + 1 == iovlen)
2887                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2888                         fo->data = NULL;
2889
2890                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2891                         goto fallback;
2892         }
2893
2894         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2895         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2896         if (data == NULL)
2897                 goto fallback;
2898         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2899         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2900         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2901         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2902         fo->copied = data->len;
2903
2904         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2905                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2906                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2907                 goto done;
2908         }
2909         syn_data = NULL;
2910
2911 fallback:
2912         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2913         if (fo->cookie.len > 0)
2914                 fo->cookie.len = 0;
2915         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2916         if (err)
2917                 tp->syn_fastopen = 0;
2918         kfree_skb(syn_data);
2919 done:
2920         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2921         return err;
2922 }
2923
2924 /* Build a SYN and send it off. */
2925 int tcp_connect(struct sock *sk)
2926 {
2927         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2928         struct sk_buff *buff;
2929         int err;
2930
2931         tcp_connect_init(sk);
2932
2933         if (unlikely(tp->repair)) {
2934                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
2935                 return 0;
2936         }
2937
2938         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2939         if (unlikely(buff == NULL))
2940                 return -ENOBUFS;
2941
2942         /* Reserve space for headers. */
2943         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2944
2945         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2946         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2947         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
2948         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2949
2950         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
2951         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
2952               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2953         if (err == -ECONNREFUSED)
2954                 return err;
2955
2956         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2957          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2958          */
2959         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2960         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2961         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2962
2963         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2964         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2965                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2966         return 0;
2967 }
2968 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2969
2970 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2971  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2972  * for details.
2973  */
2974 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2975 {
2976         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2977         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2978         unsigned long timeout;
2979
2980         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2981                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2982                 int max_ato = HZ / 2;
2983
2984                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2985                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2986                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2987
2988                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2989
2990                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2991                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2992                  * directly.
2993                  */
2994                 if (tp->srtt) {
2995                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2996
2997                         if (rtt < max_ato)
2998                                 max_ato = rtt;
2999                 }
3000
3001                 ato = min(ato, max_ato);
3002         }
3003
3004         /* Stay within the limit we were given */
3005         timeout = jiffies + ato;
3006
3007         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3008         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3009                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3010                  * send ACK now.
3011                  */
3012                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3013                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3014                         tcp_send_ack(sk);
3015                         return;
3016                 }
3017
3018                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3019                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3020         }
3021         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3022         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3023         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3024 }
3025
3026 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3027 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3028 {
3029         struct sk_buff *buff;
3030
3031         /* If we have been reset, we may not send again. */
3032         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3033                 return;
3034
3035         /* We are not putting this on the write queue, so
3036          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3037          * sock.
3038          */
3039         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3040         if (buff == NULL) {
3041                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3042                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3043                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3044                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3045                 return;
3046         }
3047
3048         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3049         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3050         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3051
3052         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3053         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3054         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3055 }
3056
3057 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3058  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3059  *
3060  * Question: what should we make while urgent mode?
3061  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3062  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3063  *
3064  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3065  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3066  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3067  */
3068 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3069 {
3070         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3071         struct sk_buff *skb;
3072
3073         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3074         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3075         if (skb == NULL)
3076                 return -1;
3077
3078         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3079         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3080         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3081          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3082          * send it.
3083          */
3084         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3085         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3086         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3087 }
3088
3089 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3090 {
3091         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3092                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3093                 tcp_sk(sk)->snd_nxt = tcp_sk(sk)->write_seq;
3094                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3095         }
3096 }
3097
3098 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3099 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3100 {
3101         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3102         struct sk_buff *skb;
3103
3104         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3105                 return -1;
3106
3107         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3108             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3109                 int err;
3110                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3111                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3112
3113                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3114                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3115
3116                 /* We are probing the opening of a window
3117                  * but the window size is != 0
3118                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3119                  */
3120                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3121                     skb->len > mss) {
3122                         seg_size = min(seg_size, mss);
3123                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3124                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3125                                 return -1;
3126                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3127                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3128
3129                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3130                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3131                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3132                 if (!err)
3133                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3134                 return err;
3135         } else {
3136                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3137                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3138                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3139         }
3140 }
3141
3142 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3143  * a partial packet else a zero probe.
3144  */
3145 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3146 {
3147         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3148         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3149         int err;
3150
3151         err = tcp_write_wakeup(sk);
3152
3153         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3154                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3155                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3156                 icsk->icsk_backoff = 0;
3157                 return;
3158         }
3159
3160         if (err <= 0) {
3161                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3162                         icsk->icsk_backoff++;
3163                 icsk->icsk_probes_out++;
3164                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3165                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3166                                           TCP_RTO_MAX);
3167         } else {
3168                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3169                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3170                  * Let local senders to fight for local resources.
3171                  *
3172                  * Use accumulated backoff yet.
3173                  */
3174                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3175                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3176                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3177                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3178                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3179                                           TCP_RTO_MAX);
3180         }
3181 }