TCPCT part 1g: Responder Cookie => Initiator
[linux-2.6.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #include <net/tcp.h>
38
39 #include <linux/compiler.h>
40 #include <linux/module.h>
41
42 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
43 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
44
45 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
46  * interpret the window field as a signed quantity.
47  */
48 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
49
50 /* This limits the percentage of the congestion window which we
51  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
52  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
53  */
54 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
55
56 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
57 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = 512;
58
59 /* By default, RFC2861 behavior.  */
60 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
61
62 int sysctl_tcp_cookie_size __read_mostly = 0; /* TCP_COOKIE_MAX */
63
64
65 /* Account for new data that has been sent to the network. */
66 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
67 {
68         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
69         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
70
71         tcp_advance_send_head(sk, skb);
72         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
73
74         /* Don't override Nagle indefinately with F-RTO */
75         if (tp->frto_counter == 2)
76                 tp->frto_counter = 3;
77
78         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
79         if (!prior_packets)
80                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
81                                           inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
82 }
83
84 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
85  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
86  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
87  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
88  * invalid. OK, let's make this for now:
89  */
90 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(struct sock *sk)
91 {
92         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
93
94         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
95                 return tp->snd_nxt;
96         else
97                 return tcp_wnd_end(tp);
98 }
99
100 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
101  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
102  *
103  * 1. It is independent of path mtu.
104  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
105  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
106  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
107  *    large MSS.
108  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
109  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
110  *    This may be overridden via information stored in routing table.
111  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
112  *    probably even Jumbo".
113  */
114 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
115 {
116         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
117         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
118         int mss = tp->advmss;
119
120         if (dst && dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS) < mss) {
121                 mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
122                 tp->advmss = mss;
123         }
124
125         return (__u16)mss;
126 }
127
128 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
129  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
130 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, struct dst_entry *dst)
131 {
132         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
133         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
134         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
135         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
136
137         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
138
139         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
140         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
141
142         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
143                 cwnd >>= 1;
144         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
145         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
146         tp->snd_cwnd_used = 0;
147 }
148
149 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
150 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
151                                 struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
152 {
153         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
154         const u32 now = tcp_time_stamp;
155
156         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
157             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
158                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
159
160         tp->lsndtime = now;
161
162         /* If it is a reply for ato after last received
163          * packet, enter pingpong mode.
164          */
165         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
166                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
167 }
168
169 /* Account for an ACK we sent. */
170 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
171 {
172         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
173         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
174 }
175
176 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
177  * Based on the assumption that the given amount of space
178  * will be offered. Store the results in the tp structure.
179  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
180  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
181  * This MUST be enforced by all callers.
182  */
183 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
184                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
185                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale)
186 {
187         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
188
189         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
190         if (*window_clamp == 0)
191                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
192         space = min(*window_clamp, space);
193
194         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
195         if (space > mss)
196                 space = (space / mss) * mss;
197
198         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
199          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
200          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
201          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
202          * unless the remote has sent us a window scaling option,
203          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
204          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
205          */
206         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
207                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
208         else
209                 (*rcv_wnd) = space;
210
211         (*rcv_wscale) = 0;
212         if (wscale_ok) {
213                 /* Set window scaling on max possible window
214                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
215                  */
216                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
217                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
218                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
219                         space >>= 1;
220                         (*rcv_wscale)++;
221                 }
222         }
223
224         /* Set initial window to value enough for senders,
225          * following RFC2414. Senders, not following this RFC,
226          * will be satisfied with 2.
227          */
228         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
229                 int init_cwnd = 4;
230                 if (mss > 1460 * 3)
231                         init_cwnd = 2;
232                 else if (mss > 1460)
233                         init_cwnd = 3;
234                 if (*rcv_wnd > init_cwnd * mss)
235                         *rcv_wnd = init_cwnd * mss;
236         }
237
238         /* Set the clamp no higher than max representable value */
239         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
240 }
241
242 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
243  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
244  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
245  * frame.
246  */
247 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
248 {
249         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
250         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
251         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
252
253         /* Never shrink the offered window */
254         if (new_win < cur_win) {
255                 /* Danger Will Robinson!
256                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
257                  * we will not be able to advertise a zero
258                  * window in time.  --DaveM
259                  *
260                  * Relax Will Robinson.
261                  */
262                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
263         }
264         tp->rcv_wnd = new_win;
265         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
266
267         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
268          * scaled window.
269          */
270         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
271                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
272         else
273                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
274
275         /* RFC1323 scaling applied */
276         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
277
278         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
279         if (new_win == 0)
280                 tp->pred_flags = 0;
281
282         return new_win;
283 }
284
285 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
286 static inline void TCP_ECN_send_synack(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
287 {
288         TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPCB_FLAG_CWR;
289         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
290                 TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPCB_FLAG_ECE;
291 }
292
293 /* Packet ECN state for a SYN.  */
294 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
295 {
296         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
297
298         tp->ecn_flags = 0;
299         if (sysctl_tcp_ecn == 1) {
300                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_ECE | TCPCB_FLAG_CWR;
301                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
302         }
303 }
304
305 static __inline__ void
306 TCP_ECN_make_synack(struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
307 {
308         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
309                 th->ece = 1;
310 }
311
312 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
313  * be sent.
314  */
315 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
316                                 int tcp_header_len)
317 {
318         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
319
320         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
321                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
322                 if (skb->len != tcp_header_len &&
323                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
324                         INET_ECN_xmit(sk);
325                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
326                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
327                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
328                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
329                         }
330                 } else {
331                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
332                         INET_ECN_dontxmit(sk);
333                 }
334                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
335                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
336         }
337 }
338
339 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
340  * auto increment end seqno.
341  */
342 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
343 {
344         skb->csum = 0;
345
346         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags;
347         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
348
349         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
350         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
351         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
352
353         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
354         if (flags & (TCPCB_FLAG_SYN | TCPCB_FLAG_FIN))
355                 seq++;
356         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
357 }
358
359 static inline int tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
360 {
361         return tp->snd_una != tp->snd_up;
362 }
363
364 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
365 #define OPTION_TS               (1 << 1)
366 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
367 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
368 #define OPTION_COOKIE_EXTENSION (1 << 4)
369
370 struct tcp_out_options {
371         u8 options;             /* bit field of OPTION_* */
372         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
373         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
374         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
375         u16 mss;                /* 0 to disable */
376         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
377         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
378 };
379
380 /* The sysctl int routines are generic, so check consistency here.
381  */
382 static u8 tcp_cookie_size_check(u8 desired)
383 {
384         if (desired > 0) {
385                 /* previously specified */
386                 return desired;
387         }
388         if (sysctl_tcp_cookie_size <= 0) {
389                 /* no default specified */
390                 return 0;
391         }
392         if (sysctl_tcp_cookie_size <= TCP_COOKIE_MIN) {
393                 /* value too small, specify minimum */
394                 return TCP_COOKIE_MIN;
395         }
396         if (sysctl_tcp_cookie_size >= TCP_COOKIE_MAX) {
397                 /* value too large, specify maximum */
398                 return TCP_COOKIE_MAX;
399         }
400         if (0x1 & sysctl_tcp_cookie_size) {
401                 /* 8-bit multiple, illegal, fix it */
402                 return (u8)(sysctl_tcp_cookie_size + 0x1);
403         }
404         return (u8)sysctl_tcp_cookie_size;
405 }
406
407 /* Write previously computed TCP options to the packet.
408  *
409  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
410  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
411  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
412  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
413  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
414  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
415  * particular reason why the ordering would need to be changed).
416  *
417  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
418  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
419  */
420 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
421                               struct tcp_out_options *opts)
422 {
423         u8 options = opts->options;     /* mungable copy */
424
425         /* Having both authentication and cookies for security is redundant,
426          * and there's certainly not enough room.  Instead, the cookie-less
427          * extension variant is proposed.
428          *
429          * Consider the pessimal case with authentication.  The options
430          * could look like:
431          *   COOKIE|MD5(20) + MSS(4) + SACK|TS(12) + WSCALE(4) == 40
432          */
433         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
434                 if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
435                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_COOKIE << 24) |
436                                        (TCPOLEN_COOKIE_BASE << 16) |
437                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
438                                        TCPOLEN_MD5SIG);
439                 } else {
440                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
441                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
442                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
443                                        TCPOLEN_MD5SIG);
444                 }
445                 options &= ~OPTION_COOKIE_EXTENSION;
446                 /* overload cookie hash location */
447                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
448                 ptr += 4;
449         }
450
451         if (unlikely(opts->mss)) {
452                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
453                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
454                                opts->mss);
455         }
456
457         if (likely(OPTION_TS & options)) {
458                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
459                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
460                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
461                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
462                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
463                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
464                 } else {
465                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
466                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
467                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
468                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
469                 }
470                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
471                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
472         }
473
474         /* Specification requires after timestamp, so do it now.
475          *
476          * Consider the pessimal case without authentication.  The options
477          * could look like:
478          *   MSS(4) + SACK|TS(12) + COOKIE(20) + WSCALE(4) == 40
479          */
480         if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
481                 __u8 *cookie_copy = opts->hash_location;
482                 u8 cookie_size = opts->hash_size;
483
484                 /* 8-bit multiple handled in tcp_cookie_size_check() above,
485                  * and elsewhere.
486                  */
487                 if (0x2 & cookie_size) {
488                         __u8 *p = (__u8 *)ptr;
489
490                         /* 16-bit multiple */
491                         *p++ = TCPOPT_COOKIE;
492                         *p++ = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
493                         *p++ = *cookie_copy++;
494                         *p++ = *cookie_copy++;
495                         ptr++;
496                         cookie_size -= 2;
497                 } else {
498                         /* 32-bit multiple */
499                         *ptr++ = htonl(((TCPOPT_NOP << 24) |
500                                         (TCPOPT_NOP << 16) |
501                                         (TCPOPT_COOKIE << 8) |
502                                         TCPOLEN_COOKIE_BASE) +
503                                        cookie_size);
504                 }
505
506                 if (cookie_size > 0) {
507                         memcpy(ptr, cookie_copy, cookie_size);
508                         ptr += (cookie_size / 4);
509                 }
510         }
511
512         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
513                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
514                                (TCPOPT_NOP << 16) |
515                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
516                                TCPOLEN_SACK_PERM);
517         }
518
519         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
520                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
521                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
522                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
523                                opts->ws);
524         }
525
526         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
527                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
528                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
529                 int this_sack;
530
531                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
532                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
533                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
534                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
535                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
536
537                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
538                      ++this_sack) {
539                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
540                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
541                 }
542
543                 tp->rx_opt.dsack = 0;
544         }
545 }
546
547 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
548  * network wire format yet.
549  */
550 static unsigned tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
551                                 struct tcp_out_options *opts,
552                                 struct tcp_md5sig_key **md5) {
553         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
554         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
555         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
556         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
557         u8 cookie_size = (!tp->rx_opt.cookie_out_never && cvp != NULL) ?
558                          tcp_cookie_size_check(cvp->cookie_desired) :
559                          0;
560
561 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
562         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
563         if (*md5) {
564                 opts->options |= OPTION_MD5;
565                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
566         }
567 #else
568         *md5 = NULL;
569 #endif
570
571         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
572          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
573          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
574          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
575          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
576          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
577          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
578          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
579          * going out.  */
580         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
581         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
582
583         if (likely(sysctl_tcp_timestamps &&
584                    !dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_TSTAMP) &&
585                    *md5 == NULL)) {
586                 opts->options |= OPTION_TS;
587                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
588                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
589                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
590         }
591         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling &&
592                    !dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_WSCALE))) {
593                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
594                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
595                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
596         }
597         if (likely(sysctl_tcp_sack &&
598                    !dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_SACK))) {
599                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
600                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
601                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
602         }
603
604         /* Note that timestamps are required by the specification.
605          *
606          * Odd numbers of bytes are prohibited by the specification, ensuring
607          * that the cookie is 16-bit aligned, and the resulting cookie pair is
608          * 32-bit aligned.
609          */
610         if (*md5 == NULL &&
611             (OPTION_TS & opts->options) &&
612             cookie_size > 0) {
613                 int need = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
614
615                 if (0x2 & need) {
616                         /* 32-bit multiple */
617                         need += 2; /* NOPs */
618
619                         if (need > remaining) {
620                                 /* try shrinking cookie to fit */
621                                 cookie_size -= 2;
622                                 need -= 4;
623                         }
624                 }
625                 while (need > remaining && TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
626                         cookie_size -= 4;
627                         need -= 4;
628                 }
629                 if (TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
630                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
631                         opts->hash_location = (__u8 *)&cvp->cookie_pair[0];
632                         opts->hash_size = cookie_size;
633
634                         /* Remember for future incarnations. */
635                         cvp->cookie_desired = cookie_size;
636
637                         if (cvp->cookie_desired != cvp->cookie_pair_size) {
638                                 /* Currently use random bytes as a nonce,
639                                  * assuming these are completely unpredictable
640                                  * by hostile users of the same system.
641                                  */
642                                 get_random_bytes(&cvp->cookie_pair[0],
643                                                  cookie_size);
644                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_size;
645                         }
646
647                         remaining -= need;
648                 }
649         }
650         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
651 }
652
653 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
654 static unsigned tcp_synack_options(struct sock *sk,
655                                    struct request_sock *req,
656                                    unsigned mss, struct sk_buff *skb,
657                                    struct tcp_out_options *opts,
658                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
659                                    struct tcp_extend_values *xvp)
660 {
661         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
662         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
663         u8 cookie_plus = (xvp != NULL && !xvp->cookie_out_never) ?
664                          xvp->cookie_plus :
665                          0;
666         bool doing_ts = ireq->tstamp_ok;
667
668 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
669         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
670         if (*md5) {
671                 opts->options |= OPTION_MD5;
672                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
673
674                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
675                  * options. There was discussion about disabling SACK
676                  * rather than TS in order to fit in better with old,
677                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
678                  */
679                 doing_ts &= !ireq->sack_ok;
680         }
681 #else
682         *md5 = NULL;
683 #endif
684
685         /* We always send an MSS option. */
686         opts->mss = mss;
687         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
688
689         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
690                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
691                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
692                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
693         }
694         if (likely(doing_ts)) {
695                 opts->options |= OPTION_TS;
696                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
697                 opts->tsecr = req->ts_recent;
698                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
699         }
700         if (likely(ireq->sack_ok)) {
701                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
702                 if (unlikely(!doing_ts))
703                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
704         }
705
706         /* Similar rationale to tcp_syn_options() applies here, too.
707          * If the <SYN> options fit, the same options should fit now!
708          */
709         if (*md5 == NULL &&
710             doing_ts &&
711             cookie_plus > TCPOLEN_COOKIE_BASE) {
712                 int need = cookie_plus; /* has TCPOLEN_COOKIE_BASE */
713
714                 if (0x2 & need) {
715                         /* 32-bit multiple */
716                         need += 2; /* NOPs */
717                 }
718                 if (need <= remaining) {
719                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
720                         opts->hash_size = cookie_plus - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
721                         remaining -= need;
722                 } else {
723                         /* There's no error return, so flag it. */
724                         xvp->cookie_out_never = 1; /* true */
725                         opts->hash_size = 0;
726                 }
727         }
728         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
729 }
730
731 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
732  * final wire format yet.
733  */
734 static unsigned tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
735                                         struct tcp_out_options *opts,
736                                         struct tcp_md5sig_key **md5) {
737         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
738         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
739         unsigned size = 0;
740         unsigned int eff_sacks;
741
742 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
743         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
744         if (unlikely(*md5)) {
745                 opts->options |= OPTION_MD5;
746                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
747         }
748 #else
749         *md5 = NULL;
750 #endif
751
752         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
753                 opts->options |= OPTION_TS;
754                 opts->tsval = tcb ? tcb->when : 0;
755                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
756                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
757         }
758
759         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
760         if (unlikely(eff_sacks)) {
761                 const unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
762                 opts->num_sack_blocks =
763                         min_t(unsigned, eff_sacks,
764                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
765                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
766                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
767                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
768         }
769
770         return size;
771 }
772
773 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
774  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
775  * transmission and possible later retransmissions.
776  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
777  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
778  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
779  * device.
780  *
781  * We are working here with either a clone of the original
782  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
783  */
784 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
785                             gfp_t gfp_mask)
786 {
787         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
788         struct inet_sock *inet;
789         struct tcp_sock *tp;
790         struct tcp_skb_cb *tcb;
791         struct tcp_out_options opts;
792         unsigned tcp_options_size, tcp_header_size;
793         struct tcp_md5sig_key *md5;
794         struct tcphdr *th;
795         int err;
796
797         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
798
799         /* If congestion control is doing timestamping, we must
800          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
801          */
802         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
803                 __net_timestamp(skb);
804
805         if (likely(clone_it)) {
806                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
807                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
808                 else
809                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
810                 if (unlikely(!skb))
811                         return -ENOBUFS;
812         }
813
814         inet = inet_sk(sk);
815         tp = tcp_sk(sk);
816         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
817         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
818
819         if (unlikely(tcb->flags & TCPCB_FLAG_SYN))
820                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
821         else
822                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
823                                                            &md5);
824         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
825
826         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
827                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
828
829         skb_push(skb, tcp_header_size);
830         skb_reset_transport_header(skb);
831         skb_set_owner_w(skb, sk);
832
833         /* Build TCP header and checksum it. */
834         th = tcp_hdr(skb);
835         th->source              = inet->inet_sport;
836         th->dest                = inet->inet_dport;
837         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
838         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
839         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
840                                         tcb->flags);
841
842         if (unlikely(tcb->flags & TCPCB_FLAG_SYN)) {
843                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
844                  * is never scaled.
845                  */
846                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
847         } else {
848                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
849         }
850         th->check               = 0;
851         th->urg_ptr             = 0;
852
853         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
854         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
855                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
856                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
857                         th->urg = 1;
858                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
859                         th->urg_ptr = 0xFFFF;
860                         th->urg = 1;
861                 }
862         }
863
864         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
865         if (likely((tcb->flags & TCPCB_FLAG_SYN) == 0))
866                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
867
868 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
869         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
870         if (md5) {
871                 sk->sk_route_caps &= ~NETIF_F_GSO_MASK;
872                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
873                                                md5, sk, NULL, skb);
874         }
875 #endif
876
877         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb->len, skb);
878
879         if (likely(tcb->flags & TCPCB_FLAG_ACK))
880                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
881
882         if (skb->len != tcp_header_size)
883                 tcp_event_data_sent(tp, skb, sk);
884
885         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
886                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
887
888         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, 0);
889         if (likely(err <= 0))
890                 return err;
891
892         tcp_enter_cwr(sk, 1);
893
894         return net_xmit_eval(err);
895 }
896
897 /* This routine just queues the buffer for sending.
898  *
899  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
900  * otherwise socket can stall.
901  */
902 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
903 {
904         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
905
906         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
907         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
908         skb_header_release(skb);
909         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
910         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
911         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
912 }
913
914 /* Initialize TSO segments for a packet. */
915 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
916                                  unsigned int mss_now)
917 {
918         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
919             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
920                 /* Avoid the costly divide in the normal
921                  * non-TSO case.
922                  */
923                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
924                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
925                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
926         } else {
927                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
928                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
929                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
930         }
931 }
932
933 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
934  * skb is counted to fackets_out or not.
935  */
936 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
937                                    int decr)
938 {
939         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
940
941         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
942                 return;
943
944         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
945                 tp->fackets_out -= decr;
946 }
947
948 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
949  * tweaks to fix counters
950  */
951 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int decr)
952 {
953         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
954
955         tp->packets_out -= decr;
956
957         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
958                 tp->sacked_out -= decr;
959         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
960                 tp->retrans_out -= decr;
961         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
962                 tp->lost_out -= decr;
963
964         /* Reno case is special. Sigh... */
965         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
966                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
967
968         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
969
970         if (tp->lost_skb_hint &&
971             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
972             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
973                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
974
975         tcp_verify_left_out(tp);
976 }
977
978 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
979  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
980  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
981  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
982  */
983 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
984                  unsigned int mss_now)
985 {
986         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
987         struct sk_buff *buff;
988         int nsize, old_factor;
989         int nlen;
990         u8 flags;
991
992         BUG_ON(len > skb->len);
993
994         nsize = skb_headlen(skb) - len;
995         if (nsize < 0)
996                 nsize = 0;
997
998         if (skb_cloned(skb) &&
999             skb_is_nonlinear(skb) &&
1000             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1001                 return -ENOMEM;
1002
1003         /* Get a new skb... force flag on. */
1004         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1005         if (buff == NULL)
1006                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1007
1008         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1009         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1010         nlen = skb->len - len - nsize;
1011         buff->truesize += nlen;
1012         skb->truesize -= nlen;
1013
1014         /* Correct the sequence numbers. */
1015         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1016         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1017         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1018
1019         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1020         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1021         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPCB_FLAG_FIN | TCPCB_FLAG_PSH);
1022         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1023         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1024
1025         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1026                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1027                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1028                                                        skb_put(buff, nsize),
1029                                                        nsize, 0);
1030
1031                 skb_trim(skb, len);
1032
1033                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1034         } else {
1035                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1036                 skb_split(skb, buff, len);
1037         }
1038
1039         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1040
1041         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1042          * skbs, which it never sent before. --ANK
1043          */
1044         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1045         buff->tstamp = skb->tstamp;
1046
1047         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1048
1049         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1050         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1051         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1052
1053         /* If this packet has been sent out already, we must
1054          * adjust the various packet counters.
1055          */
1056         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1057                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1058                         tcp_skb_pcount(buff);
1059
1060                 if (diff)
1061                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1062         }
1063
1064         /* Link BUFF into the send queue. */
1065         skb_header_release(buff);
1066         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1067
1068         return 0;
1069 }
1070
1071 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1072  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1073  * immediately discarded.
1074  */
1075 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1076 {
1077         int i, k, eat;
1078
1079         eat = len;
1080         k = 0;
1081         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1082                 if (skb_shinfo(skb)->frags[i].size <= eat) {
1083                         put_page(skb_shinfo(skb)->frags[i].page);
1084                         eat -= skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
1085                 } else {
1086                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1087                         if (eat) {
1088                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1089                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].size -= eat;
1090                                 eat = 0;
1091                         }
1092                         k++;
1093                 }
1094         }
1095         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1096
1097         skb_reset_tail_pointer(skb);
1098         skb->data_len -= len;
1099         skb->len = skb->data_len;
1100 }
1101
1102 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1103 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1104 {
1105         if (skb_cloned(skb) && pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1106                 return -ENOMEM;
1107
1108         /* If len == headlen, we avoid __skb_pull to preserve alignment. */
1109         if (unlikely(len < skb_headlen(skb)))
1110                 __skb_pull(skb, len);
1111         else
1112                 __pskb_trim_head(skb, len - skb_headlen(skb));
1113
1114         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1115         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1116
1117         skb->truesize        -= len;
1118         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1119         sk_mem_uncharge(sk, len);
1120         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1121
1122         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso
1123          * factor and mss.
1124          */
1125         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1126                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_current_mss(sk));
1127
1128         return 0;
1129 }
1130
1131 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1132 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1133 {
1134         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1135         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1136         int mss_now;
1137
1138         /* Calculate base mss without TCP options:
1139            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1140          */
1141         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1142
1143         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1144         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1145                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1146
1147         /* Now subtract optional transport overhead */
1148         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1149
1150         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1151         if (mss_now < 48)
1152                 mss_now = 48;
1153
1154         /* Now subtract TCP options size, not including SACKs */
1155         mss_now -= tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1156
1157         return mss_now;
1158 }
1159
1160 /* Inverse of above */
1161 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1162 {
1163         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1165         int mtu;
1166
1167         mtu = mss +
1168               tp->tcp_header_len +
1169               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1170               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1171
1172         return mtu;
1173 }
1174
1175 /* MTU probing init per socket */
1176 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1177 {
1178         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1179         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1180
1181         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1182         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1183                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1184         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1185         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1186 }
1187
1188 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1189
1190    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1191    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1192
1193    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1194    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1195    It also does not include TCP options.
1196
1197    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1198
1199    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1200    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1201    taking into account current pmtu, but never exceeds
1202    tp->rx_opt.mss_clamp.
1203
1204    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1205    DOES NOT include either tcp or ip options.
1206
1207    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1208    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1209  */
1210 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1211 {
1212         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1213         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1214         int mss_now;
1215
1216         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1217                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1218
1219         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1220         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1221
1222         /* And store cached results */
1223         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1224         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1225                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1226         tp->mss_cache = mss_now;
1227
1228         return mss_now;
1229 }
1230
1231 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1232  * and even PMTU discovery events into account.
1233  */
1234 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1235 {
1236         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1237         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1238         u32 mss_now;
1239         unsigned header_len;
1240         struct tcp_out_options opts;
1241         struct tcp_md5sig_key *md5;
1242
1243         mss_now = tp->mss_cache;
1244
1245         if (dst) {
1246                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1247                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1248                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1249         }
1250
1251         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1252                      sizeof(struct tcphdr);
1253         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1254          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1255          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1256          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1257         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1258                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1259                 mss_now -= delta;
1260         }
1261
1262         return mss_now;
1263 }
1264
1265 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1266 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1267 {
1268         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1269
1270         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1271                 /* Network is feed fully. */
1272                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1273                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1274         } else {
1275                 /* Network starves. */
1276                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1277                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1278
1279                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1280                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1281                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1282         }
1283 }
1284
1285 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1286  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1287  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1288  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1289  *
1290  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1291  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1292  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1293  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1294  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1295  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1296  */
1297 static unsigned int tcp_mss_split_point(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1298                                         unsigned int mss_now, unsigned int cwnd)
1299 {
1300         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1301         u32 needed, window, cwnd_len;
1302
1303         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1304         cwnd_len = mss_now * cwnd;
1305
1306         if (likely(cwnd_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1307                 return cwnd_len;
1308
1309         needed = min(skb->len, window);
1310
1311         if (cwnd_len <= needed)
1312                 return cwnd_len;
1313
1314         return needed - needed % mss_now;
1315 }
1316
1317 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1318  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1319  */
1320 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(struct tcp_sock *tp,
1321                                          struct sk_buff *skb)
1322 {
1323         u32 in_flight, cwnd;
1324
1325         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1326         if ((TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN) &&
1327             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1328                 return 1;
1329
1330         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1331         cwnd = tp->snd_cwnd;
1332         if (in_flight < cwnd)
1333                 return (cwnd - in_flight);
1334
1335         return 0;
1336 }
1337
1338 /* Intialize TSO state of a skb.
1339  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1340  * SKB onto the wire.
1341  */
1342 static int tcp_init_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1343                              unsigned int mss_now)
1344 {
1345         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1346
1347         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1348                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1349                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1350         }
1351         return tso_segs;
1352 }
1353
1354 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1355 static inline int tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1356 {
1357         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1358                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1359 }
1360
1361 /* Return 0, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1362  * 1. It is full sized.
1363  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1364  * 3. Or TCP_NODELAY was set.
1365  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1366  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1367  */
1368 static inline int tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1369                                   const struct sk_buff *skb,
1370                                   unsigned mss_now, int nonagle)
1371 {
1372         return (skb->len < mss_now &&
1373                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1374                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp))));
1375 }
1376
1377 /* Return non-zero if the Nagle test allows this packet to be
1378  * sent now.
1379  */
1380 static inline int tcp_nagle_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1381                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1382 {
1383         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1384          * write_queue (they have no chances to get new data).
1385          *
1386          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1387          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1388          */
1389         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1390                 return 1;
1391
1392         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1393          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1394          */
1395         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1396             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN))
1397                 return 1;
1398
1399         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1400                 return 1;
1401
1402         return 0;
1403 }
1404
1405 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1406 static inline int tcp_snd_wnd_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1407                                    unsigned int cur_mss)
1408 {
1409         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1410
1411         if (skb->len > cur_mss)
1412                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1413
1414         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1415 }
1416
1417 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1418  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1419  * packets allowed by the congestion window.
1420  */
1421 static unsigned int tcp_snd_test(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1422                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1423 {
1424         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1425         unsigned int cwnd_quota;
1426
1427         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1428
1429         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1430                 return 0;
1431
1432         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1433         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1434                 cwnd_quota = 0;
1435
1436         return cwnd_quota;
1437 }
1438
1439 /* Test if sending is allowed right now. */
1440 int tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1441 {
1442         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1443         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1444
1445         return (skb &&
1446                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1447                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1448                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH)));
1449 }
1450
1451 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1452  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1453  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1454  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1455  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1456  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1457  */
1458 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1459                         unsigned int mss_now)
1460 {
1461         struct sk_buff *buff;
1462         int nlen = skb->len - len;
1463         u8 flags;
1464
1465         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1466         if (skb->len != skb->data_len)
1467                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1468
1469         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, GFP_ATOMIC);
1470         if (unlikely(buff == NULL))
1471                 return -ENOMEM;
1472
1473         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1474         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1475         buff->truesize += nlen;
1476         skb->truesize -= nlen;
1477
1478         /* Correct the sequence numbers. */
1479         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1480         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1481         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1482
1483         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1484         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1485         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPCB_FLAG_FIN | TCPCB_FLAG_PSH);
1486         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1487
1488         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1489         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1490
1491         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1492         skb_split(skb, buff, len);
1493
1494         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1495         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1496         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1497
1498         /* Link BUFF into the send queue. */
1499         skb_header_release(buff);
1500         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1501
1502         return 0;
1503 }
1504
1505 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1506  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1507  *
1508  * This algorithm is from John Heffner.
1509  */
1510 static int tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1511 {
1512         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1513         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1514         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1515
1516         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN)
1517                 goto send_now;
1518
1519         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1520                 goto send_now;
1521
1522         /* Defer for less than two clock ticks. */
1523         if (tp->tso_deferred &&
1524             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1525                 goto send_now;
1526
1527         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1528
1529         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1530
1531         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1532
1533         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1534         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1535
1536         limit = min(send_win, cong_win);
1537
1538         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1539         if (limit >= sk->sk_gso_max_size)
1540                 goto send_now;
1541
1542         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1543         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1544                 goto send_now;
1545
1546         if (sysctl_tcp_tso_win_divisor) {
1547                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1548
1549                 /* If at least some fraction of a window is available,
1550                  * just use it.
1551                  */
1552                 chunk /= sysctl_tcp_tso_win_divisor;
1553                 if (limit >= chunk)
1554                         goto send_now;
1555         } else {
1556                 /* Different approach, try not to defer past a single
1557                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1558                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1559                  * then send now.
1560                  */
1561                 if (limit > tcp_max_burst(tp) * tp->mss_cache)
1562                         goto send_now;
1563         }
1564
1565         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1566         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1567
1568         return 1;
1569
1570 send_now:
1571         tp->tso_deferred = 0;
1572         return 0;
1573 }
1574
1575 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1576  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1577  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1578  * changes resulting in larger path MTUs.
1579  *
1580  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1581  *         1 if a probe was sent,
1582  *         -1 otherwise
1583  */
1584 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1585 {
1586         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1587         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1588         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1589         int len;
1590         int probe_size;
1591         int size_needed;
1592         int copy;
1593         int mss_now;
1594
1595         /* Not currently probing/verifying,
1596          * not in recovery,
1597          * have enough cwnd, and
1598          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1599         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1600             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1601             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1602             tp->snd_cwnd < 11 ||
1603             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1604                 return -1;
1605
1606         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1607         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1608         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1609         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1610         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1611                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1612                 return -1;
1613         }
1614
1615         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1616         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1617                 return -1;
1618
1619         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1620                 return -1;
1621         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1622                 return 0;
1623
1624         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1625         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1626                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1627                         return -1;
1628                 else
1629                         return 0;
1630         }
1631
1632         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1633         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1634                 return -1;
1635         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1636         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1637
1638         skb = tcp_send_head(sk);
1639
1640         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1641         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1642         TCP_SKB_CB(nskb)->flags = TCPCB_FLAG_ACK;
1643         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1644         nskb->csum = 0;
1645         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1646
1647         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1648
1649         len = 0;
1650         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1651                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1652                 if (nskb->ip_summed)
1653                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1654                 else
1655                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1656                                                             skb_put(nskb, copy),
1657                                                             copy, nskb->csum);
1658
1659                 if (skb->len <= copy) {
1660                         /* We've eaten all the data from this skb.
1661                          * Throw it away. */
1662                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1663                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1664                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1665                 } else {
1666                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags &
1667                                                    ~(TCPCB_FLAG_FIN|TCPCB_FLAG_PSH);
1668                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1669                                 skb_pull(skb, copy);
1670                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1671                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1672                                                                  skb->len, 0);
1673                         } else {
1674                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1675                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1676                         }
1677                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1678                 }
1679
1680                 len += copy;
1681
1682                 if (len >= probe_size)
1683                         break;
1684         }
1685         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1686
1687         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1688          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1689         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1690         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1691                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1692                  * effectively two packets. */
1693                 tp->snd_cwnd--;
1694                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1695
1696                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1697                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1698                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1699
1700                 return 1;
1701         }
1702
1703         return -1;
1704 }
1705
1706 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1707  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1708  * window for us.
1709  *
1710  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1711  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1712  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1713  *
1714  * Returns 1, if no segments are in flight and we have queued segments, but
1715  * cannot send anything now because of SWS or another problem.
1716  */
1717 static int tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1718                           int push_one, gfp_t gfp)
1719 {
1720         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1721         struct sk_buff *skb;
1722         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1723         int cwnd_quota;
1724         int result;
1725
1726         sent_pkts = 0;
1727
1728         if (!push_one) {
1729                 /* Do MTU probing. */
1730                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1731                 if (!result) {
1732                         return 0;
1733                 } else if (result > 0) {
1734                         sent_pkts = 1;
1735                 }
1736         }
1737
1738         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1739                 unsigned int limit;
1740
1741                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1742                 BUG_ON(!tso_segs);
1743
1744                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1745                 if (!cwnd_quota)
1746                         break;
1747
1748                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1749                         break;
1750
1751                 if (tso_segs == 1) {
1752                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1753                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1754                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1755                                 break;
1756                 } else {
1757                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1758                                 break;
1759                 }
1760
1761                 limit = mss_now;
1762                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1763                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1764                                                     cwnd_quota);
1765
1766                 if (skb->len > limit &&
1767                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now)))
1768                         break;
1769
1770                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1771
1772                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1773                         break;
1774
1775                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1776                  * This call will increment packets_out.
1777                  */
1778                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1779
1780                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1781                 sent_pkts++;
1782
1783                 if (push_one)
1784                         break;
1785         }
1786
1787         if (likely(sent_pkts)) {
1788                 tcp_cwnd_validate(sk);
1789                 return 0;
1790         }
1791         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
1792 }
1793
1794 /* Push out any pending frames which were held back due to
1795  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
1796  * The socket must be locked by the caller.
1797  */
1798 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
1799                                int nonagle)
1800 {
1801         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1802
1803         if (!skb)
1804                 return;
1805
1806         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
1807          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
1808          * all will be happy.
1809          */
1810         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
1811                 return;
1812
1813         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0, GFP_ATOMIC))
1814                 tcp_check_probe_timer(sk);
1815 }
1816
1817 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
1818  * true push pending frames to setup probe timer etc.
1819  */
1820 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1821 {
1822         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1823
1824         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
1825
1826         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
1827 }
1828
1829 /* This function returns the amount that we can raise the
1830  * usable window based on the following constraints
1831  *
1832  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
1833  * 2. We limit memory per socket
1834  *
1835  * RFC 1122:
1836  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
1837  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
1838  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
1839  *
1840  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
1841  * it at least MSS bytes.
1842  *
1843  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
1844  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
1845  *
1846  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
1847  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
1848  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
1849  * window to always advance by a single byte.
1850  *
1851  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
1852  * then this will not be a problem.
1853  *
1854  * BSD seems to make the following compromise:
1855  *
1856  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
1857  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
1858  *      then set the window to 0.
1859  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
1860  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
1861  *      and from being larger than the largest representable value.
1862  *
1863  * This prevents incremental opening of the window in the regime
1864  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
1865  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
1866  * those cases where the window is constrained on the sender side
1867  * because the pipeline is full.
1868  *
1869  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
1870  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
1871  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
1872  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
1873  * of having a fixed window size at almost all times.
1874  *
1875  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
1876  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
1877  *
1878  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
1879  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
1880  */
1881 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
1882 {
1883         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1884         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1885         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
1886          * here.  I don't know if the value based on our guesses
1887          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
1888          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
1889          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
1890          */
1891         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
1892         int free_space = tcp_space(sk);
1893         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
1894         int window;
1895
1896         if (mss > full_space)
1897                 mss = full_space;
1898
1899         if (free_space < (full_space >> 1)) {
1900                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
1901
1902                 if (tcp_memory_pressure)
1903                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
1904                                                4U * tp->advmss);
1905
1906                 if (free_space < mss)
1907                         return 0;
1908         }
1909
1910         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
1911                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
1912
1913         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
1914          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
1915          */
1916         window = tp->rcv_wnd;
1917         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
1918                 window = free_space;
1919
1920                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
1921                  * Import case: prevent zero window announcement if
1922                  * 1<<rcv_wscale > mss.
1923                  */
1924                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
1925                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
1926                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
1927         } else {
1928                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
1929                  * Window clamp already applied above.
1930                  * If our current window offering is within 1 mss of the
1931                  * free space we just keep it. This prevents the divide
1932                  * and multiply from happening most of the time.
1933                  * We also don't do any window rounding when the free space
1934                  * is too small.
1935                  */
1936                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
1937                         window = (free_space / mss) * mss;
1938                 else if (mss == full_space &&
1939                          free_space > window + (full_space >> 1))
1940                         window = free_space;
1941         }
1942
1943         return window;
1944 }
1945
1946 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
1947 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1948 {
1949         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1950         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
1951         int skb_size, next_skb_size;
1952
1953         skb_size = skb->len;
1954         next_skb_size = next_skb->len;
1955
1956         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
1957
1958         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
1959
1960         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
1961
1962         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
1963                                   next_skb_size);
1964
1965         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
1966                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1967
1968         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1969                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
1970
1971         /* Update sequence range on original skb. */
1972         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
1973
1974         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
1975         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->flags;
1976
1977         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
1978          * packet counting does not break.
1979          */
1980         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
1981
1982         /* changed transmit queue under us so clear hints */
1983         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
1984         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
1985                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1986
1987         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
1988
1989         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
1990 }
1991
1992 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
1993 static int tcp_can_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1994 {
1995         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1996                 return 0;
1997         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
1998         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
1999                 return 0;
2000         if (skb_cloned(skb))
2001                 return 0;
2002         if (skb == tcp_send_head(sk))
2003                 return 0;
2004         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2005         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2006                 return 0;
2007
2008         return 1;
2009 }
2010
2011 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2012  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2013  */
2014 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2015                                      int space)
2016 {
2017         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2018         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2019         int first = 1;
2020
2021         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2022                 return;
2023         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_SYN)
2024                 return;
2025
2026         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2027                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2028                         break;
2029
2030                 space -= skb->len;
2031
2032                 if (first) {
2033                         first = 0;
2034                         continue;
2035                 }
2036
2037                 if (space < 0)
2038                         break;
2039                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2040                  * the data in the second
2041                  */
2042                 if (skb->len > skb_tailroom(to))
2043                         break;
2044
2045                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2046                         break;
2047
2048                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2049         }
2050 }
2051
2052 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2053  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2054  * error occurred which prevented the send.
2055  */
2056 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2057 {
2058         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2059         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2060         unsigned int cur_mss;
2061         int err;
2062
2063         /* Inconslusive MTU probe */
2064         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2065                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2066         }
2067
2068         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2069          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2070          */
2071         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2072             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2073                 return -EAGAIN;
2074
2075         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2076                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2077                         BUG();
2078                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2079                         return -ENOMEM;
2080         }
2081
2082         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2083                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2084
2085         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2086
2087         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2088          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2089          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2090          * our retransmit serves as a zero window probe.
2091          */
2092         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2093             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2094                 return -EAGAIN;
2095
2096         if (skb->len > cur_mss) {
2097                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2098                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2099         } else {
2100                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2101
2102                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2103                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2104                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2105                 }
2106         }
2107
2108         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2109
2110         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2111          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2112          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2113          */
2114         if (skb->len > 0 &&
2115             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN) &&
2116             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2117                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2118                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2119                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2120                                              TCP_SKB_CB(skb)->flags);
2121                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2122                 }
2123         }
2124
2125         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2126          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2127          */
2128         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2129
2130         err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2131
2132         if (err == 0) {
2133                 /* Update global TCP statistics. */
2134                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2135
2136                 tp->total_retrans++;
2137
2138 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2139                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2140                         if (net_ratelimit())
2141                                 printk(KERN_DEBUG "retrans_out leaked.\n");
2142                 }
2143 #endif
2144                 if (!tp->retrans_out)
2145                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2146                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2147                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2148
2149                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2150                 if (!tp->retrans_stamp)
2151                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2152
2153                 tp->undo_retrans++;
2154
2155                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2156                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2157                  */
2158                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2159         }
2160         return err;
2161 }
2162
2163 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2164  * window/congestion state.
2165  */
2166 static int tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2167 {
2168         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2169         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2170
2171         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2172         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2173                 return 0;
2174
2175         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2176         if (tcp_is_reno(tp))
2177                 return 0;
2178
2179         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2180          * and retransmission... Both ways have their merits...
2181          *
2182          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2183          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2184          * NextSeg() specified in RFC3517.
2185          */
2186
2187         if (tcp_may_send_now(sk))
2188                 return 0;
2189
2190         return 1;
2191 }
2192
2193 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2194  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2195  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2196  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2197  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2198  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2199  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2200  */
2201 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2202 {
2203         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2204         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2205         struct sk_buff *skb;
2206         struct sk_buff *hole = NULL;
2207         u32 last_lost;
2208         int mib_idx;
2209         int fwd_rexmitting = 0;
2210
2211         if (!tp->lost_out)
2212                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2213
2214         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2215                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2216                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2217                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2218                         last_lost = tp->retransmit_high;
2219         } else {
2220                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2221                 last_lost = tp->snd_una;
2222         }
2223
2224         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2225                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2226
2227                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2228                         break;
2229                 /* we could do better than to assign each time */
2230                 if (hole == NULL)
2231                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2232
2233                 /* Assume this retransmit will generate
2234                  * only one packet for congestion window
2235                  * calculation purposes.  This works because
2236                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2237                  * packet to be MSS sized and all the
2238                  * packet counting works out.
2239                  */
2240                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2241                         return;
2242
2243                 if (fwd_rexmitting) {
2244 begin_fwd:
2245                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2246                                 break;
2247                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2248
2249                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2250                         tp->retransmit_high = last_lost;
2251                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2252                                 break;
2253                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2254                         if (hole != NULL) {
2255                                 skb = hole;
2256                                 hole = NULL;
2257                         }
2258                         fwd_rexmitting = 1;
2259                         goto begin_fwd;
2260
2261                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2262                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2263                                 hole = skb;
2264                         continue;
2265
2266                 } else {
2267                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2268                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2269                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2270                         else
2271                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2272                 }
2273
2274                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2275                         continue;
2276
2277                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2278                         return;
2279                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2280
2281                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2282                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2283                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2284                                                   TCP_RTO_MAX);
2285         }
2286 }
2287
2288 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2289  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2290  */
2291 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2292 {
2293         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2294         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2295         int mss_now;
2296
2297         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2298          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2299          * and IP options.
2300          */
2301         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2302
2303         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2304                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_FIN;
2305                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2306                 tp->write_seq++;
2307         } else {
2308                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2309                 for (;;) {
2310                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2311                                                sk->sk_allocation);
2312                         if (skb)
2313                                 break;
2314                         yield();
2315                 }
2316
2317                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2318                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2319                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2320                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2321                                      TCPCB_FLAG_ACK | TCPCB_FLAG_FIN);
2322                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2323         }
2324         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2325 }
2326
2327 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2328  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2329  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2330  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2331  */
2332 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2333 {
2334         struct sk_buff *skb;
2335
2336         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2337         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2338         if (!skb) {
2339                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2340                 return;
2341         }
2342
2343         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2344         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2345         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2346                              TCPCB_FLAG_ACK | TCPCB_FLAG_RST);
2347         /* Send it off. */
2348         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2349         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2350                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2351
2352         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2353 }
2354
2355 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2356  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2357  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2358  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2359  * and rcv_wscale values will not be correct.
2360  */
2361 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2362 {
2363         struct sk_buff *skb;
2364
2365         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2366         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_SYN)) {
2367                 printk(KERN_DEBUG "tcp_send_synack: wrong queue state\n");
2368                 return -EFAULT;
2369         }
2370         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_ACK)) {
2371                 if (skb_cloned(skb)) {
2372                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2373                         if (nskb == NULL)
2374                                 return -ENOMEM;
2375                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2376                         skb_header_release(nskb);
2377                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2378                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2379                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2380                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2381                         skb = nskb;
2382                 }
2383
2384                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_ACK;
2385                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2386         }
2387         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2388         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2389 }
2390
2391 /* Prepare a SYN-ACK. */
2392 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2393                                 struct request_sock *req,
2394                                 struct request_values *rvp)
2395 {
2396         struct tcp_out_options opts;
2397         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2398         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2399         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2400         struct tcphdr *th;
2401         struct sk_buff *skb;
2402         struct tcp_md5sig_key *md5;
2403         int tcp_header_size;
2404         int mss;
2405
2406         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15, 1, GFP_ATOMIC);
2407         if (skb == NULL)
2408                 return NULL;
2409
2410         /* Reserve space for headers. */
2411         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2412
2413         skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
2414
2415         mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2416         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2417                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2418
2419         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2420                 __u8 rcv_wscale;
2421                 /* Set this up on the first call only */
2422                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2423                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2424                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2425                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2426                         &req->rcv_wnd,
2427                         &req->window_clamp,
2428                         ireq->wscale_ok,
2429                         &rcv_wscale);
2430                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2431         }
2432
2433         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2434 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2435         if (unlikely(req->cookie_ts))
2436                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2437         else
2438 #endif
2439         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2440         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2441                                              skb, &opts, &md5, xvp)
2442                         + sizeof(*th);
2443
2444         skb_push(skb, tcp_header_size);
2445         skb_reset_transport_header(skb);
2446
2447         th = tcp_hdr(skb);
2448         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2449         th->syn = 1;
2450         th->ack = 1;
2451         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2452         th->source = ireq->loc_port;
2453         th->dest = ireq->rmt_port;
2454         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2455          * not even correctly set)
2456          */
2457         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2458                              TCPCB_FLAG_SYN | TCPCB_FLAG_ACK);
2459
2460         if (OPTION_COOKIE_EXTENSION & opts.options) {
2461                 const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2462
2463                 if (cvp != NULL &&
2464                     cvp->s_data_constant &&
2465                     cvp->s_data_desired > 0) {
2466                         u8 *buf = skb_put(skb, cvp->s_data_desired);
2467
2468                         /* copy data directly from the listening socket. */
2469                         memcpy(buf, cvp->s_data_payload, cvp->s_data_desired);
2470                         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq += cvp->s_data_desired;
2471                 }
2472
2473                 if (opts.hash_size > 0) {
2474                         __u32 workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
2475                         u32 *mess = &xvp->cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
2476                         u32 *tail = &mess[COOKIE_MESSAGE_WORDS-1];
2477
2478                         /* Secret recipe depends on the Timestamp, (future)
2479                          * Sequence and Acknowledgment Numbers, Initiator
2480                          * Cookie, and others handled by IP variant caller.
2481                          */
2482                         *tail-- ^= opts.tsval;
2483                         *tail-- ^= tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1;
2484                         *tail-- ^= TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
2485
2486                         /* recommended */
2487                         *tail-- ^= ((th->dest << 16) | th->source);
2488                         *tail-- ^= (u32)cvp; /* per sockopt */
2489
2490                         sha_transform((__u32 *)&xvp->cookie_bakery[0],
2491                                       (char *)mess,
2492                                       &workspace[0]);
2493                         opts.hash_location =
2494                                 (__u8 *)&xvp->cookie_bakery[0];
2495                 }
2496         }
2497
2498         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2499         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1);
2500
2501         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2502         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2503         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2504         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2505         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2506
2507 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2508         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2509         if (md5) {
2510                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2511                                                md5, NULL, req, skb);
2512         }
2513 #endif
2514
2515         return skb;
2516 }
2517
2518 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2519 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2520 {
2521         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2522         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2523         __u8 rcv_wscale;
2524
2525         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2526          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2527          */
2528         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2529                 (sysctl_tcp_timestamps &&
2530                 (!dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_TSTAMP) ?
2531                   TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0));
2532
2533 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2534         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2535                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2536 #endif
2537
2538         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2539         if (tp->rx_opt.user_mss)
2540                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2541         tp->max_window = 0;
2542         tcp_mtup_init(sk);
2543         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2544
2545         if (!tp->window_clamp)
2546                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2547         tp->advmss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2548         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2549                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2550
2551         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2552
2553         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2554                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2555                                   &tp->rcv_wnd,
2556                                   &tp->window_clamp,
2557                                   (sysctl_tcp_window_scaling &&
2558                                    !dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_WSCALE)),
2559                                   &rcv_wscale);
2560
2561         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2562         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2563
2564         sk->sk_err = 0;
2565         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2566         tp->snd_wnd = 0;
2567         tcp_init_wl(tp, 0);
2568         tp->snd_una = tp->write_seq;
2569         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2570         tp->snd_up = tp->write_seq;
2571         tp->rcv_nxt = 0;
2572         tp->rcv_wup = 0;
2573         tp->copied_seq = 0;
2574
2575         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2576         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2577         tcp_clear_retrans(tp);
2578 }
2579
2580 /* Build a SYN and send it off. */
2581 int tcp_connect(struct sock *sk)
2582 {
2583         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2584         struct sk_buff *buff;
2585
2586         tcp_connect_init(sk);
2587
2588         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2589         if (unlikely(buff == NULL))
2590                 return -ENOBUFS;
2591
2592         /* Reserve space for headers. */
2593         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2594
2595         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2596         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPCB_FLAG_SYN);
2597         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2598
2599         /* Send it off. */
2600         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2601         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when;
2602         skb_header_release(buff);
2603         __tcp_add_write_queue_tail(sk, buff);
2604         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
2605         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2606         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(buff);
2607         tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2608
2609         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2610          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2611          */
2612         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2613         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2614         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2615
2616         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2617         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2618                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2619         return 0;
2620 }
2621
2622 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2623  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2624  * for details.
2625  */
2626 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2627 {
2628         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2629         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2630         unsigned long timeout;
2631
2632         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2633                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2634                 int max_ato = HZ / 2;
2635
2636                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2637                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2638                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2639
2640                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2641
2642                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2643                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2644                  * directly.
2645                  */
2646                 if (tp->srtt) {
2647                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2648
2649                         if (rtt < max_ato)
2650                                 max_ato = rtt;
2651                 }
2652
2653                 ato = min(ato, max_ato);
2654         }
2655
2656         /* Stay within the limit we were given */
2657         timeout = jiffies + ato;
2658
2659         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
2660         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
2661                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
2662                  * send ACK now.
2663                  */
2664                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
2665                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
2666                         tcp_send_ack(sk);
2667                         return;
2668                 }
2669
2670                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
2671                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
2672         }
2673         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
2674         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
2675         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
2676 }
2677
2678 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
2679 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
2680 {
2681         struct sk_buff *buff;
2682
2683         /* If we have been reset, we may not send again. */
2684         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2685                 return;
2686
2687         /* We are not putting this on the write queue, so
2688          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
2689          * sock.
2690          */
2691         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2692         if (buff == NULL) {
2693                 inet_csk_schedule_ack(sk);
2694                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
2695                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
2696                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
2697                 return;
2698         }
2699
2700         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2701         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2702         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPCB_FLAG_ACK);
2703
2704         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
2705         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2706         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, GFP_ATOMIC);
2707 }
2708
2709 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
2710  * number. It assumes the other end will try to ack it.
2711  *
2712  * Question: what should we make while urgent mode?
2713  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
2714  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
2715  *
2716  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
2717  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
2718  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
2719  */
2720 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
2721 {
2722         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2723         struct sk_buff *skb;
2724
2725         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
2726         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2727         if (skb == NULL)
2728                 return -1;
2729
2730         /* Reserve space for headers and set control bits. */
2731         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2732         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
2733          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
2734          * send it.
2735          */
2736         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPCB_FLAG_ACK);
2737         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2738         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
2739 }
2740
2741 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
2742 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
2743 {
2744         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2745         struct sk_buff *skb;
2746
2747         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2748                 return -1;
2749
2750         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
2751             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
2752                 int err;
2753                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2754                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2755
2756                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
2757                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2758
2759                 /* We are probing the opening of a window
2760                  * but the window size is != 0
2761                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
2762                  */
2763                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
2764                     skb->len > mss) {
2765                         seg_size = min(seg_size, mss);
2766                         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_PSH;
2767                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
2768                                 return -1;
2769                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
2770                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
2771
2772                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_PSH;
2773                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2774                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2775                 if (!err)
2776                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2777                 return err;
2778         } else {
2779                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
2780                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
2781                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
2782         }
2783 }
2784
2785 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
2786  * a partial packet else a zero probe.
2787  */
2788 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
2789 {
2790         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2791         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2792         int err;
2793
2794         err = tcp_write_wakeup(sk);
2795
2796         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
2797                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
2798                 icsk->icsk_probes_out = 0;
2799                 icsk->icsk_backoff = 0;
2800                 return;
2801         }
2802
2803         if (err <= 0) {
2804                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
2805                         icsk->icsk_backoff++;
2806                 icsk->icsk_probes_out++;
2807                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2808                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
2809                                           TCP_RTO_MAX);
2810         } else {
2811                 /* If packet was not sent due to local congestion,
2812                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
2813                  * Let local senders to fight for local resources.
2814                  *
2815                  * Use accumulated backoff yet.
2816                  */
2817                 if (!icsk->icsk_probes_out)
2818                         icsk->icsk_probes_out = 1;
2819                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2820                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
2821                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
2822                                           TCP_RTO_MAX);
2823         }
2824 }
2825
2826 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
2827 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2828 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2829 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2830 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
2831 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);