20dfd892c86f7128c7408833e57cfbe4ee39be88
[linux-3.10.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of two TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 131072;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 int sysctl_tcp_cookie_size __read_mostly = 0; /* TCP_COOKIE_MAX */
69 EXPORT_SYMBOL_GPL(sysctl_tcp_cookie_size);
70
71 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
72                            int push_one, gfp_t gfp);
73
74 /* Account for new data that has been sent to the network. */
75 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
76 {
77         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
78         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
79
80         tcp_advance_send_head(sk, skb);
81         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
82
83         /* Don't override Nagle indefinitely with F-RTO */
84         if (tp->frto_counter == 2)
85                 tp->frto_counter = 3;
86
87         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
88         if (!prior_packets || tp->early_retrans_delayed)
89                 tcp_rearm_rto(sk);
90 }
91
92 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
93  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
94  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
95  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
96  * invalid. OK, let's make this for now:
97  */
98 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
99 {
100         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
101
102         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
103                 return tp->snd_nxt;
104         else
105                 return tcp_wnd_end(tp);
106 }
107
108 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
109  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
110  *
111  * 1. It is independent of path mtu.
112  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
113  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
114  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
115  *    large MSS.
116  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
117  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
118  *    This may be overridden via information stored in routing table.
119  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
120  *    probably even Jumbo".
121  */
122 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
123 {
124         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
125         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
126         int mss = tp->advmss;
127
128         if (dst) {
129                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
130
131                 if (metric < mss) {
132                         mss = metric;
133                         tp->advmss = mss;
134                 }
135         }
136
137         return (__u16)mss;
138 }
139
140 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
141  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
142 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
143 {
144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
145         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
146         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
147         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
148
149         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
150
151         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
152         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
153
154         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
155                 cwnd >>= 1;
156         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
157         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
158         tp->snd_cwnd_used = 0;
159 }
160
161 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
162 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
163                                 struct sock *sk)
164 {
165         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
166         const u32 now = tcp_time_stamp;
167
168         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
169             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
170                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
171
172         tp->lsndtime = now;
173
174         /* If it is a reply for ato after last received
175          * packet, enter pingpong mode.
176          */
177         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
178                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
179 }
180
181 /* Account for an ACK we sent. */
182 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
183 {
184         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
185         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
186 }
187
188 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
189  * Based on the assumption that the given amount of space
190  * will be offered. Store the results in the tp structure.
191  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
192  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
193  * This MUST be enforced by all callers.
194  */
195 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
196                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
197                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
198                                __u32 init_rcv_wnd)
199 {
200         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
201
202         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
203         if (*window_clamp == 0)
204                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
205         space = min(*window_clamp, space);
206
207         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
208         if (space > mss)
209                 space = (space / mss) * mss;
210
211         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
212          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
213          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
214          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
215          * unless the remote has sent us a window scaling option,
216          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
217          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
218          */
219         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
220                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
221         else
222                 (*rcv_wnd) = space;
223
224         (*rcv_wscale) = 0;
225         if (wscale_ok) {
226                 /* Set window scaling on max possible window
227                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
228                  */
229                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
230                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
231                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
232                         space >>= 1;
233                         (*rcv_wscale)++;
234                 }
235         }
236
237         /* Set initial window to a value enough for senders starting with
238          * initial congestion window of TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND. Place
239          * a limit on the initial window when mss is larger than 1460.
240          */
241         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
242                 int init_cwnd = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
243                 if (mss > 1460)
244                         init_cwnd =
245                         max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
246                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
247                  * rather than the default from above
248                  */
249                 if (init_rcv_wnd)
250                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
251                 else
252                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_cwnd * mss);
253         }
254
255         /* Set the clamp no higher than max representable value */
256         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
257 }
258 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
259
260 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
261  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
262  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
263  * frame.
264  */
265 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
266 {
267         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
268         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
269         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
270
271         /* Never shrink the offered window */
272         if (new_win < cur_win) {
273                 /* Danger Will Robinson!
274                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
275                  * we will not be able to advertise a zero
276                  * window in time.  --DaveM
277                  *
278                  * Relax Will Robinson.
279                  */
280                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
281         }
282         tp->rcv_wnd = new_win;
283         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
284
285         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
286          * scaled window.
287          */
288         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
289                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
290         else
291                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
292
293         /* RFC1323 scaling applied */
294         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
295
296         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
297         if (new_win == 0)
298                 tp->pred_flags = 0;
299
300         return new_win;
301 }
302
303 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
304 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
305 {
306         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
307         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
308                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
309 }
310
311 /* Packet ECN state for a SYN.  */
312 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
313 {
314         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
315
316         tp->ecn_flags = 0;
317         if (sysctl_tcp_ecn == 1) {
318                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
319                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
320         }
321 }
322
323 static __inline__ void
324 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
325 {
326         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
327                 th->ece = 1;
328 }
329
330 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
331  * be sent.
332  */
333 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
334                                 int tcp_header_len)
335 {
336         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
337
338         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
339                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
340                 if (skb->len != tcp_header_len &&
341                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
342                         INET_ECN_xmit(sk);
343                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
344                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
345                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
346                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
347                         }
348                 } else {
349                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
350                         INET_ECN_dontxmit(sk);
351                 }
352                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
353                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
354         }
355 }
356
357 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
358  * auto increment end seqno.
359  */
360 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
361 {
362         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
363         skb->csum = 0;
364
365         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
366         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
367
368         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
369         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
370         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
371
372         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
373         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
374                 seq++;
375         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
376 }
377
378 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
379 {
380         return tp->snd_una != tp->snd_up;
381 }
382
383 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
384 #define OPTION_TS               (1 << 1)
385 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
386 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
387 #define OPTION_COOKIE_EXTENSION (1 << 4)
388 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
389
390 struct tcp_out_options {
391         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
392         u16 mss;                /* 0 to disable */
393         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
394         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
395         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
396         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
397         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
398         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
399 };
400
401 /* The sysctl int routines are generic, so check consistency here.
402  */
403 static u8 tcp_cookie_size_check(u8 desired)
404 {
405         int cookie_size;
406
407         if (desired > 0)
408                 /* previously specified */
409                 return desired;
410
411         cookie_size = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_cookie_size);
412         if (cookie_size <= 0)
413                 /* no default specified */
414                 return 0;
415
416         if (cookie_size <= TCP_COOKIE_MIN)
417                 /* value too small, specify minimum */
418                 return TCP_COOKIE_MIN;
419
420         if (cookie_size >= TCP_COOKIE_MAX)
421                 /* value too large, specify maximum */
422                 return TCP_COOKIE_MAX;
423
424         if (cookie_size & 1)
425                 /* 8-bit multiple, illegal, fix it */
426                 cookie_size++;
427
428         return (u8)cookie_size;
429 }
430
431 /* Write previously computed TCP options to the packet.
432  *
433  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
434  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
435  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
436  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
437  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
438  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
439  * particular reason why the ordering would need to be changed).
440  *
441  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
442  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
443  */
444 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
445                               struct tcp_out_options *opts)
446 {
447         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
448
449         /* Having both authentication and cookies for security is redundant,
450          * and there's certainly not enough room.  Instead, the cookie-less
451          * extension variant is proposed.
452          *
453          * Consider the pessimal case with authentication.  The options
454          * could look like:
455          *   COOKIE|MD5(20) + MSS(4) + SACK|TS(12) + WSCALE(4) == 40
456          */
457         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
458                 if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
459                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_COOKIE << 24) |
460                                        (TCPOLEN_COOKIE_BASE << 16) |
461                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
462                                        TCPOLEN_MD5SIG);
463                 } else {
464                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
465                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
466                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
467                                        TCPOLEN_MD5SIG);
468                 }
469                 options &= ~OPTION_COOKIE_EXTENSION;
470                 /* overload cookie hash location */
471                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
472                 ptr += 4;
473         }
474
475         if (unlikely(opts->mss)) {
476                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
477                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
478                                opts->mss);
479         }
480
481         if (likely(OPTION_TS & options)) {
482                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
483                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
484                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
485                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
486                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
487                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
488                 } else {
489                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
490                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
491                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
492                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
493                 }
494                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
495                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
496         }
497
498         /* Specification requires after timestamp, so do it now.
499          *
500          * Consider the pessimal case without authentication.  The options
501          * could look like:
502          *   MSS(4) + SACK|TS(12) + COOKIE(20) + WSCALE(4) == 40
503          */
504         if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
505                 __u8 *cookie_copy = opts->hash_location;
506                 u8 cookie_size = opts->hash_size;
507
508                 /* 8-bit multiple handled in tcp_cookie_size_check() above,
509                  * and elsewhere.
510                  */
511                 if (0x2 & cookie_size) {
512                         __u8 *p = (__u8 *)ptr;
513
514                         /* 16-bit multiple */
515                         *p++ = TCPOPT_COOKIE;
516                         *p++ = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
517                         *p++ = *cookie_copy++;
518                         *p++ = *cookie_copy++;
519                         ptr++;
520                         cookie_size -= 2;
521                 } else {
522                         /* 32-bit multiple */
523                         *ptr++ = htonl(((TCPOPT_NOP << 24) |
524                                         (TCPOPT_NOP << 16) |
525                                         (TCPOPT_COOKIE << 8) |
526                                         TCPOLEN_COOKIE_BASE) +
527                                        cookie_size);
528                 }
529
530                 if (cookie_size > 0) {
531                         memcpy(ptr, cookie_copy, cookie_size);
532                         ptr += (cookie_size / 4);
533                 }
534         }
535
536         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
537                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
538                                (TCPOPT_NOP << 16) |
539                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
540                                TCPOLEN_SACK_PERM);
541         }
542
543         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
544                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
545                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
546                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
547                                opts->ws);
548         }
549
550         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
551                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
552                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
553                 int this_sack;
554
555                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
556                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
557                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
558                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
559                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
560
561                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
562                      ++this_sack) {
563                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
564                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
565                 }
566
567                 tp->rx_opt.dsack = 0;
568         }
569
570         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
571                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
572
573                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
574                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
575                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
576
577                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
578                 if ((foc->len & 3) == 2) {
579                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
580                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
581                 }
582                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
583         }
584 }
585
586 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
587  * network wire format yet.
588  */
589 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
590                                 struct tcp_out_options *opts,
591                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
592 {
593         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
594         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
595         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
596         u8 cookie_size = (!tp->rx_opt.cookie_out_never && cvp != NULL) ?
597                          tcp_cookie_size_check(cvp->cookie_desired) :
598                          0;
599         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
600
601 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
602         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
603         if (*md5) {
604                 opts->options |= OPTION_MD5;
605                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
606         }
607 #else
608         *md5 = NULL;
609 #endif
610
611         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
612          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
613          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
614          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
615          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
616          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
617          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
618          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
619          * going out.  */
620         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
621         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
622
623         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
624                 opts->options |= OPTION_TS;
625                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
626                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
627                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
628         }
629         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
630                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
631                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
632                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
633         }
634         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
635                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
636                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
637                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
638         }
639
640         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
641                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
642                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
643                 if (remaining >= need) {
644                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
645                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
646                         remaining -= need;
647                         tp->syn_fastopen = 1;
648                 }
649         }
650         /* Note that timestamps are required by the specification.
651          *
652          * Odd numbers of bytes are prohibited by the specification, ensuring
653          * that the cookie is 16-bit aligned, and the resulting cookie pair is
654          * 32-bit aligned.
655          */
656         if (*md5 == NULL &&
657             (OPTION_TS & opts->options) &&
658             cookie_size > 0) {
659                 int need = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
660
661                 if (0x2 & need) {
662                         /* 32-bit multiple */
663                         need += 2; /* NOPs */
664
665                         if (need > remaining) {
666                                 /* try shrinking cookie to fit */
667                                 cookie_size -= 2;
668                                 need -= 4;
669                         }
670                 }
671                 while (need > remaining && TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
672                         cookie_size -= 4;
673                         need -= 4;
674                 }
675                 if (TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
676                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
677                         opts->hash_location = (__u8 *)&cvp->cookie_pair[0];
678                         opts->hash_size = cookie_size;
679
680                         /* Remember for future incarnations. */
681                         cvp->cookie_desired = cookie_size;
682
683                         if (cvp->cookie_desired != cvp->cookie_pair_size) {
684                                 /* Currently use random bytes as a nonce,
685                                  * assuming these are completely unpredictable
686                                  * by hostile users of the same system.
687                                  */
688                                 get_random_bytes(&cvp->cookie_pair[0],
689                                                  cookie_size);
690                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_size;
691                         }
692
693                         remaining -= need;
694                 }
695         }
696         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
697 }
698
699 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
700 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
701                                    struct request_sock *req,
702                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
703                                    struct tcp_out_options *opts,
704                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
705                                    struct tcp_extend_values *xvp)
706 {
707         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
708         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
709         u8 cookie_plus = (xvp != NULL && !xvp->cookie_out_never) ?
710                          xvp->cookie_plus :
711                          0;
712
713 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
714         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
715         if (*md5) {
716                 opts->options |= OPTION_MD5;
717                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
718
719                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
720                  * options. There was discussion about disabling SACK
721                  * rather than TS in order to fit in better with old,
722                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
723                  */
724                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
725         }
726 #else
727         *md5 = NULL;
728 #endif
729
730         /* We always send an MSS option. */
731         opts->mss = mss;
732         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
733
734         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
735                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
736                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
737                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
738         }
739         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
740                 opts->options |= OPTION_TS;
741                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
742                 opts->tsecr = req->ts_recent;
743                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
744         }
745         if (likely(ireq->sack_ok)) {
746                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
747                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
748                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
749         }
750
751         /* Similar rationale to tcp_syn_options() applies here, too.
752          * If the <SYN> options fit, the same options should fit now!
753          */
754         if (*md5 == NULL &&
755             ireq->tstamp_ok &&
756             cookie_plus > TCPOLEN_COOKIE_BASE) {
757                 int need = cookie_plus; /* has TCPOLEN_COOKIE_BASE */
758
759                 if (0x2 & need) {
760                         /* 32-bit multiple */
761                         need += 2; /* NOPs */
762                 }
763                 if (need <= remaining) {
764                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
765                         opts->hash_size = cookie_plus - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
766                         remaining -= need;
767                 } else {
768                         /* There's no error return, so flag it. */
769                         xvp->cookie_out_never = 1; /* true */
770                         opts->hash_size = 0;
771                 }
772         }
773         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
774 }
775
776 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
777  * final wire format yet.
778  */
779 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
780                                         struct tcp_out_options *opts,
781                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
782 {
783         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
784         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
785         unsigned int size = 0;
786         unsigned int eff_sacks;
787
788 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
789         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
790         if (unlikely(*md5)) {
791                 opts->options |= OPTION_MD5;
792                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
793         }
794 #else
795         *md5 = NULL;
796 #endif
797
798         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
799                 opts->options |= OPTION_TS;
800                 opts->tsval = tcb ? tcb->when : 0;
801                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
802                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
803         }
804
805         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
806         if (unlikely(eff_sacks)) {
807                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
808                 opts->num_sack_blocks =
809                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
810                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
811                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
812                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
813                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
814         }
815
816         return size;
817 }
818
819
820 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
821  *
822  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
823  * to reduce RTT and bufferbloat.
824  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
825  *
826  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
827  * needs to be reallocated in a driver.
828  * The invariant being skb->truesize substracted from sk->sk_wmem_alloc
829  *
830  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
831  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
832  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
833  */
834 struct tsq_tasklet {
835         struct tasklet_struct   tasklet;
836         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
837 };
838 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
839
840 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
841 {
842         if ((1 << sk->sk_state) &
843             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
844              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
845                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), 0, 0, GFP_ATOMIC);
846 }
847 /*
848  * One tasklest per cpu tries to send more skbs.
849  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
850  * transfering tsq->head because tcp_wfree() might
851  * interrupt us (non NAPI drivers)
852  */
853 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
854 {
855         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
856         LIST_HEAD(list);
857         unsigned long flags;
858         struct list_head *q, *n;
859         struct tcp_sock *tp;
860         struct sock *sk;
861
862         local_irq_save(flags);
863         list_splice_init(&tsq->head, &list);
864         local_irq_restore(flags);
865
866         list_for_each_safe(q, n, &list) {
867                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
868                 list_del(&tp->tsq_node);
869
870                 sk = (struct sock *)tp;
871                 bh_lock_sock(sk);
872
873                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
874                         tcp_tsq_handler(sk);
875                 } else {
876                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
877                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
878                 }
879                 bh_unlock_sock(sk);
880
881                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
882                 sk_free(sk);
883         }
884 }
885
886 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
887                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
888                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
889                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
890 /**
891  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
892  * @sk: socket
893  *
894  * called from release_sock() to perform protocol dependent
895  * actions before socket release.
896  */
897 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
898 {
899         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
900         unsigned long flags, nflags;
901
902         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
903         do {
904                 flags = tp->tsq_flags;
905                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
906                         return;
907                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
908         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
909
910         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
911                 tcp_tsq_handler(sk);
912
913         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED))
914                 tcp_write_timer_handler(sk);
915
916         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED))
917                 tcp_delack_timer_handler(sk);
918
919         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
920                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
921 }
922 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
923
924 void __init tcp_tasklet_init(void)
925 {
926         int i;
927
928         for_each_possible_cpu(i) {
929                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
930
931                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
932                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
933                              tcp_tasklet_func,
934                              (unsigned long)tsq);
935         }
936 }
937
938 /*
939  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
940  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
941  * hold qdisc lock.
942  */
943 static void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
944 {
945         struct sock *sk = skb->sk;
946         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
947
948         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
949             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
950                 unsigned long flags;
951                 struct tsq_tasklet *tsq;
952
953                 /* Keep a ref on socket.
954                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
955                  */
956                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
957
958                 /* queue this socket to tasklet queue */
959                 local_irq_save(flags);
960                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
961                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
962                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
963                 local_irq_restore(flags);
964         } else {
965                 sock_wfree(skb);
966         }
967 }
968
969 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
970  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
971  * transmission and possible later retransmissions.
972  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
973  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
974  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
975  * device.
976  *
977  * We are working here with either a clone of the original
978  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
979  */
980 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
981                             gfp_t gfp_mask)
982 {
983         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
984         struct inet_sock *inet;
985         struct tcp_sock *tp;
986         struct tcp_skb_cb *tcb;
987         struct tcp_out_options opts;
988         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
989         struct tcp_md5sig_key *md5;
990         struct tcphdr *th;
991         int err;
992
993         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
994
995         /* If congestion control is doing timestamping, we must
996          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
997          */
998         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
999                 __net_timestamp(skb);
1000
1001         if (likely(clone_it)) {
1002                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
1003                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
1004                 else
1005                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
1006                 if (unlikely(!skb))
1007                         return -ENOBUFS;
1008         }
1009
1010         inet = inet_sk(sk);
1011         tp = tcp_sk(sk);
1012         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1013         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1014
1015         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1016                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1017         else
1018                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1019                                                            &md5);
1020         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1021
1022         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0) {
1023                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
1024                 skb->ooo_okay = 1;
1025         } else
1026                 skb->ooo_okay = 0;
1027
1028         skb_push(skb, tcp_header_size);
1029         skb_reset_transport_header(skb);
1030
1031         skb_orphan(skb);
1032         skb->sk = sk;
1033         skb->destructor = (sysctl_tcp_limit_output_bytes > 0) ?
1034                           tcp_wfree : sock_wfree;
1035         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1036
1037         /* Build TCP header and checksum it. */
1038         th = tcp_hdr(skb);
1039         th->source              = inet->inet_sport;
1040         th->dest                = inet->inet_dport;
1041         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1042         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
1043         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1044                                         tcb->tcp_flags);
1045
1046         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1047                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1048                  * is never scaled.
1049                  */
1050                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1051         } else {
1052                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1053         }
1054         th->check               = 0;
1055         th->urg_ptr             = 0;
1056
1057         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1058         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1059                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1060                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1061                         th->urg = 1;
1062                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1063                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1064                         th->urg = 1;
1065                 }
1066         }
1067
1068         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1069         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
1070                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
1071
1072 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1073         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1074         if (md5) {
1075                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1076                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1077                                                md5, sk, NULL, skb);
1078         }
1079 #endif
1080
1081         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1082
1083         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1084                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1085
1086         if (skb->len != tcp_header_size)
1087                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1088
1089         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1090                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1091                               tcp_skb_pcount(skb));
1092
1093         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
1094         if (likely(err <= 0))
1095                 return err;
1096
1097         tcp_enter_cwr(sk, 1);
1098
1099         return net_xmit_eval(err);
1100 }
1101
1102 /* This routine just queues the buffer for sending.
1103  *
1104  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1105  * otherwise socket can stall.
1106  */
1107 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1108 {
1109         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1110
1111         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1112         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1113         skb_header_release(skb);
1114         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1115         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1116         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1117 }
1118
1119 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1120 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1121                                  unsigned int mss_now)
1122 {
1123         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
1124             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1125                 /* Avoid the costly divide in the normal
1126                  * non-TSO case.
1127                  */
1128                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
1129                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1130                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1131         } else {
1132                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1133                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
1134                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1135         }
1136 }
1137
1138 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1139  * skb is counted to fackets_out or not.
1140  */
1141 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1142                                    int decr)
1143 {
1144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1145
1146         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1147                 return;
1148
1149         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1150                 tp->fackets_out -= decr;
1151 }
1152
1153 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1154  * tweaks to fix counters
1155  */
1156 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1157 {
1158         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1159
1160         tp->packets_out -= decr;
1161
1162         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1163                 tp->sacked_out -= decr;
1164         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1165                 tp->retrans_out -= decr;
1166         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1167                 tp->lost_out -= decr;
1168
1169         /* Reno case is special. Sigh... */
1170         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1171                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1172
1173         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1174
1175         if (tp->lost_skb_hint &&
1176             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1177             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1178                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1179
1180         tcp_verify_left_out(tp);
1181 }
1182
1183 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1184  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1185  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1186  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1187  */
1188 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1189                  unsigned int mss_now)
1190 {
1191         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1192         struct sk_buff *buff;
1193         int nsize, old_factor;
1194         int nlen;
1195         u8 flags;
1196
1197         if (WARN_ON(len > skb->len))
1198                 return -EINVAL;
1199
1200         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1201         if (nsize < 0)
1202                 nsize = 0;
1203
1204         if (skb_cloned(skb) &&
1205             skb_is_nonlinear(skb) &&
1206             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1207                 return -ENOMEM;
1208
1209         /* Get a new skb... force flag on. */
1210         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1211         if (buff == NULL)
1212                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1213
1214         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1215         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1216         nlen = skb->len - len - nsize;
1217         buff->truesize += nlen;
1218         skb->truesize -= nlen;
1219
1220         /* Correct the sequence numbers. */
1221         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1222         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1223         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1224
1225         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1226         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1227         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1228         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1229         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1230
1231         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1232                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1233                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1234                                                        skb_put(buff, nsize),
1235                                                        nsize, 0);
1236
1237                 skb_trim(skb, len);
1238
1239                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1240         } else {
1241                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1242                 skb_split(skb, buff, len);
1243         }
1244
1245         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1246
1247         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1248          * skbs, which it never sent before. --ANK
1249          */
1250         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1251         buff->tstamp = skb->tstamp;
1252
1253         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1254
1255         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1256         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1257         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1258
1259         /* If this packet has been sent out already, we must
1260          * adjust the various packet counters.
1261          */
1262         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1263                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1264                         tcp_skb_pcount(buff);
1265
1266                 if (diff)
1267                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1268         }
1269
1270         /* Link BUFF into the send queue. */
1271         skb_header_release(buff);
1272         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1273
1274         return 0;
1275 }
1276
1277 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1278  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1279  * immediately discarded.
1280  */
1281 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1282 {
1283         int i, k, eat;
1284
1285         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1286         if (eat) {
1287                 __skb_pull(skb, eat);
1288                 skb->avail_size -= eat;
1289                 len -= eat;
1290                 if (!len)
1291                         return;
1292         }
1293         eat = len;
1294         k = 0;
1295         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1296                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1297
1298                 if (size <= eat) {
1299                         skb_frag_unref(skb, i);
1300                         eat -= size;
1301                 } else {
1302                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1303                         if (eat) {
1304                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1305                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1306                                 eat = 0;
1307                         }
1308                         k++;
1309                 }
1310         }
1311         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1312
1313         skb_reset_tail_pointer(skb);
1314         skb->data_len -= len;
1315         skb->len = skb->data_len;
1316 }
1317
1318 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1319 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1320 {
1321         if (skb_cloned(skb) && pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1322                 return -ENOMEM;
1323
1324         __pskb_trim_head(skb, len);
1325
1326         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1327         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1328
1329         skb->truesize        -= len;
1330         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1331         sk_mem_uncharge(sk, len);
1332         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1333
1334         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1335         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1336                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1337
1338         return 0;
1339 }
1340
1341 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1342 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1343 {
1344         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1345         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1346         int mss_now;
1347
1348         /* Calculate base mss without TCP options:
1349            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1350          */
1351         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1352
1353         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1354         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1355                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1356
1357                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1358                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1359         }
1360
1361         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1362         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1363                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1364
1365         /* Now subtract optional transport overhead */
1366         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1367
1368         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1369         if (mss_now < 48)
1370                 mss_now = 48;
1371
1372         /* Now subtract TCP options size, not including SACKs */
1373         mss_now -= tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1374
1375         return mss_now;
1376 }
1377
1378 /* Inverse of above */
1379 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1380 {
1381         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1382         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1383         int mtu;
1384
1385         mtu = mss +
1386               tp->tcp_header_len +
1387               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1388               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1389
1390         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1391         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1392                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1393
1394                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1395                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1396         }
1397         return mtu;
1398 }
1399
1400 /* MTU probing init per socket */
1401 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1402 {
1403         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1404         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1405
1406         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1407         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1408                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1409         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1410         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1411 }
1412 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1413
1414 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1415
1416    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1417    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1418
1419    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1420    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1421    It also does not include TCP options.
1422
1423    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1424
1425    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1426    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1427    taking into account current pmtu, but never exceeds
1428    tp->rx_opt.mss_clamp.
1429
1430    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1431    DOES NOT include either tcp or ip options.
1432
1433    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1434    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1435  */
1436 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1437 {
1438         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1439         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1440         int mss_now;
1441
1442         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1443                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1444
1445         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1446         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1447
1448         /* And store cached results */
1449         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1450         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1451                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1452         tp->mss_cache = mss_now;
1453
1454         return mss_now;
1455 }
1456 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1457
1458 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1459  * and even PMTU discovery events into account.
1460  */
1461 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1462 {
1463         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1464         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1465         u32 mss_now;
1466         unsigned int header_len;
1467         struct tcp_out_options opts;
1468         struct tcp_md5sig_key *md5;
1469
1470         mss_now = tp->mss_cache;
1471
1472         if (dst) {
1473                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1474                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1475                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1476         }
1477
1478         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1479                      sizeof(struct tcphdr);
1480         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1481          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1482          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1483          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1484         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1485                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1486                 mss_now -= delta;
1487         }
1488
1489         return mss_now;
1490 }
1491
1492 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1493 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1494 {
1495         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1496
1497         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1498                 /* Network is feed fully. */
1499                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1500                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1501         } else {
1502                 /* Network starves. */
1503                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1504                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1505
1506                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1507                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1508                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1509         }
1510 }
1511
1512 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1513  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1514  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1515  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1516  *
1517  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1518  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1519  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1520  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1521  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1522  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1523  */
1524 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1525                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1526 {
1527         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1528         u32 needed, window, max_len;
1529
1530         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1531         max_len = mss_now * max_segs;
1532
1533         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1534                 return max_len;
1535
1536         needed = min(skb->len, window);
1537
1538         if (max_len <= needed)
1539                 return max_len;
1540
1541         return needed - needed % mss_now;
1542 }
1543
1544 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1545  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1546  */
1547 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1548                                          const struct sk_buff *skb)
1549 {
1550         u32 in_flight, cwnd;
1551
1552         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1553         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1554             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1555                 return 1;
1556
1557         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1558         cwnd = tp->snd_cwnd;
1559         if (in_flight < cwnd)
1560                 return (cwnd - in_flight);
1561
1562         return 0;
1563 }
1564
1565 /* Initialize TSO state of a skb.
1566  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1567  * SKB onto the wire.
1568  */
1569 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1570                              unsigned int mss_now)
1571 {
1572         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1573
1574         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1575                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1576                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1577         }
1578         return tso_segs;
1579 }
1580
1581 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1582 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1583 {
1584         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1585                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1586 }
1587
1588 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1589  * 1. It is full sized.
1590  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1591  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1592  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1593  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1594  */
1595 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1596                                   const struct sk_buff *skb,
1597                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1598 {
1599         return skb->len < mss_now &&
1600                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1601                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1602 }
1603
1604 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1605  * sent now.
1606  */
1607 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1608                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1609 {
1610         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1611          * write_queue (they have no chances to get new data).
1612          *
1613          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1614          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1615          */
1616         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1617                 return true;
1618
1619         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1620          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1621          */
1622         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1623             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1624                 return true;
1625
1626         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1627                 return true;
1628
1629         return false;
1630 }
1631
1632 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1633 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1634                              const struct sk_buff *skb,
1635                              unsigned int cur_mss)
1636 {
1637         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1638
1639         if (skb->len > cur_mss)
1640                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1641
1642         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1643 }
1644
1645 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1646  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1647  * packets allowed by the congestion window.
1648  */
1649 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1650                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1651 {
1652         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1653         unsigned int cwnd_quota;
1654
1655         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1656
1657         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1658                 return 0;
1659
1660         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1661         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1662                 cwnd_quota = 0;
1663
1664         return cwnd_quota;
1665 }
1666
1667 /* Test if sending is allowed right now. */
1668 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1669 {
1670         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1671         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1672
1673         return skb &&
1674                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1675                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1676                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1677 }
1678
1679 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1680  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1681  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1682  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1683  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1684  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1685  */
1686 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1687                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1688 {
1689         struct sk_buff *buff;
1690         int nlen = skb->len - len;
1691         u8 flags;
1692
1693         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1694         if (skb->len != skb->data_len)
1695                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1696
1697         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1698         if (unlikely(buff == NULL))
1699                 return -ENOMEM;
1700
1701         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1702         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1703         buff->truesize += nlen;
1704         skb->truesize -= nlen;
1705
1706         /* Correct the sequence numbers. */
1707         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1708         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1709         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1710
1711         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1712         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1713         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1714         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1715
1716         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1717         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1718
1719         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1720         skb_split(skb, buff, len);
1721
1722         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1723         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1724         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1725
1726         /* Link BUFF into the send queue. */
1727         skb_header_release(buff);
1728         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1729
1730         return 0;
1731 }
1732
1733 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1734  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1735  *
1736  * This algorithm is from John Heffner.
1737  */
1738 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1739 {
1740         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1741         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1742         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1743         int win_divisor;
1744
1745         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1746                 goto send_now;
1747
1748         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1749                 goto send_now;
1750
1751         /* Defer for less than two clock ticks. */
1752         if (tp->tso_deferred &&
1753             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1754                 goto send_now;
1755
1756         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1757
1758         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1759
1760         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1761
1762         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1763         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1764
1765         limit = min(send_win, cong_win);
1766
1767         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1768         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1769                            sk->sk_gso_max_segs * tp->mss_cache))
1770                 goto send_now;
1771
1772         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1773         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1774                 goto send_now;
1775
1776         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1777         if (win_divisor) {
1778                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1779
1780                 /* If at least some fraction of a window is available,
1781                  * just use it.
1782                  */
1783                 chunk /= win_divisor;
1784                 if (limit >= chunk)
1785                         goto send_now;
1786         } else {
1787                 /* Different approach, try not to defer past a single
1788                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1789                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1790                  * then send now.
1791                  */
1792                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1793                         goto send_now;
1794         }
1795
1796         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1797         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1798
1799         return true;
1800
1801 send_now:
1802         tp->tso_deferred = 0;
1803         return false;
1804 }
1805
1806 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1807  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1808  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1809  * changes resulting in larger path MTUs.
1810  *
1811  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1812  *         1 if a probe was sent,
1813  *         -1 otherwise
1814  */
1815 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1816 {
1817         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1818         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1819         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1820         int len;
1821         int probe_size;
1822         int size_needed;
1823         int copy;
1824         int mss_now;
1825
1826         /* Not currently probing/verifying,
1827          * not in recovery,
1828          * have enough cwnd, and
1829          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1830         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1831             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1832             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1833             tp->snd_cwnd < 11 ||
1834             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1835                 return -1;
1836
1837         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1838         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1839         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1840         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1841         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1842                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1843                 return -1;
1844         }
1845
1846         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1847         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1848                 return -1;
1849
1850         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1851                 return -1;
1852         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1853                 return 0;
1854
1855         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1856         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1857                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1858                         return -1;
1859                 else
1860                         return 0;
1861         }
1862
1863         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1864         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1865                 return -1;
1866         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1867         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1868
1869         skb = tcp_send_head(sk);
1870
1871         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1872         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1873         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1874         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1875         nskb->csum = 0;
1876         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1877
1878         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1879
1880         len = 0;
1881         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1882                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1883                 if (nskb->ip_summed)
1884                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1885                 else
1886                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1887                                                             skb_put(nskb, copy),
1888                                                             copy, nskb->csum);
1889
1890                 if (skb->len <= copy) {
1891                         /* We've eaten all the data from this skb.
1892                          * Throw it away. */
1893                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1894                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1895                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1896                 } else {
1897                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1898                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1899                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1900                                 skb_pull(skb, copy);
1901                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1902                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1903                                                                  skb->len, 0);
1904                         } else {
1905                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1906                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1907                         }
1908                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1909                 }
1910
1911                 len += copy;
1912
1913                 if (len >= probe_size)
1914                         break;
1915         }
1916         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1917
1918         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1919          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1920         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1921         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1922                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1923                  * effectively two packets. */
1924                 tp->snd_cwnd--;
1925                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1926
1927                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1928                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1929                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1930
1931                 return 1;
1932         }
1933
1934         return -1;
1935 }
1936
1937 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1938  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1939  * window for us.
1940  *
1941  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1942  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1943  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1944  *
1945  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1946  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1947  */
1948 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1949                            int push_one, gfp_t gfp)
1950 {
1951         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1952         struct sk_buff *skb;
1953         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1954         int cwnd_quota;
1955         int result;
1956
1957         sent_pkts = 0;
1958
1959         if (!push_one) {
1960                 /* Do MTU probing. */
1961                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1962                 if (!result) {
1963                         return false;
1964                 } else if (result > 0) {
1965                         sent_pkts = 1;
1966                 }
1967         }
1968
1969         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1970                 unsigned int limit;
1971
1972
1973                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1974                 BUG_ON(!tso_segs);
1975
1976                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1977                 if (!cwnd_quota)
1978                         break;
1979
1980                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1981                         break;
1982
1983                 if (tso_segs == 1) {
1984                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1985                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1986                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1987                                 break;
1988                 } else {
1989                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1990                                 break;
1991                 }
1992
1993                 /* TSQ : sk_wmem_alloc accounts skb truesize,
1994                  * including skb overhead. But thats OK.
1995                  */
1996                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= sysctl_tcp_limit_output_bytes) {
1997                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1998                         break;
1999                 }
2000                 limit = mss_now;
2001                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2002                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2003                                                     min_t(unsigned int,
2004                                                           cwnd_quota,
2005                                                           sk->sk_gso_max_segs));
2006
2007                 if (skb->len > limit &&
2008                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2009                         break;
2010
2011                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2012
2013                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2014                         break;
2015
2016                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2017                  * This call will increment packets_out.
2018                  */
2019                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2020
2021                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2022                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2023
2024                 if (push_one)
2025                         break;
2026         }
2027         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Recovery)
2028                 tp->prr_out += sent_pkts;
2029
2030         if (likely(sent_pkts)) {
2031                 tcp_cwnd_validate(sk);
2032                 return false;
2033         }
2034         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2035 }
2036
2037 /* Push out any pending frames which were held back due to
2038  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2039  * The socket must be locked by the caller.
2040  */
2041 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2042                                int nonagle)
2043 {
2044         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2045          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2046          * all will be happy.
2047          */
2048         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2049                 return;
2050
2051         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2052                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2053                 tcp_check_probe_timer(sk);
2054 }
2055
2056 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2057  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2058  */
2059 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2060 {
2061         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2062
2063         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2064
2065         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2066 }
2067
2068 /* This function returns the amount that we can raise the
2069  * usable window based on the following constraints
2070  *
2071  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2072  * 2. We limit memory per socket
2073  *
2074  * RFC 1122:
2075  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2076  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2077  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2078  *
2079  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2080  * it at least MSS bytes.
2081  *
2082  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2083  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2084  *
2085  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2086  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2087  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2088  * window to always advance by a single byte.
2089  *
2090  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2091  * then this will not be a problem.
2092  *
2093  * BSD seems to make the following compromise:
2094  *
2095  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2096  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2097  *      then set the window to 0.
2098  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2099  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2100  *      and from being larger than the largest representable value.
2101  *
2102  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2103  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2104  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2105  * those cases where the window is constrained on the sender side
2106  * because the pipeline is full.
2107  *
2108  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2109  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2110  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2111  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2112  * of having a fixed window size at almost all times.
2113  *
2114  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2115  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2116  *
2117  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2118  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2119  */
2120 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2121 {
2122         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2123         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2124         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2125          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2126          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2127          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2128          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2129          */
2130         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2131         int free_space = tcp_space(sk);
2132         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2133         int window;
2134
2135         if (mss > full_space)
2136                 mss = full_space;
2137
2138         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2139                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2140
2141                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2142                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2143                                                4U * tp->advmss);
2144
2145                 if (free_space < mss)
2146                         return 0;
2147         }
2148
2149         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2150                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2151
2152         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2153          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2154          */
2155         window = tp->rcv_wnd;
2156         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2157                 window = free_space;
2158
2159                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2160                  * Import case: prevent zero window announcement if
2161                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2162                  */
2163                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2164                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2165                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2166         } else {
2167                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2168                  * Window clamp already applied above.
2169                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2170                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2171                  * and multiply from happening most of the time.
2172                  * We also don't do any window rounding when the free space
2173                  * is too small.
2174                  */
2175                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2176                         window = (free_space / mss) * mss;
2177                 else if (mss == full_space &&
2178                          free_space > window + (full_space >> 1))
2179                         window = free_space;
2180         }
2181
2182         return window;
2183 }
2184
2185 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2186 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2187 {
2188         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2189         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2190         int skb_size, next_skb_size;
2191
2192         skb_size = skb->len;
2193         next_skb_size = next_skb->len;
2194
2195         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2196
2197         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2198
2199         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2200
2201         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2202                                   next_skb_size);
2203
2204         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2205                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2206
2207         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2208                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2209
2210         /* Update sequence range on original skb. */
2211         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2212
2213         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2214         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2215
2216         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2217          * packet counting does not break.
2218          */
2219         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2220
2221         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2222         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2223         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2224                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2225
2226         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2227
2228         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2229 }
2230
2231 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2232 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2233 {
2234         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2235                 return false;
2236         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2237         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2238                 return false;
2239         if (skb_cloned(skb))
2240                 return false;
2241         if (skb == tcp_send_head(sk))
2242                 return false;
2243         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2244         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2245                 return false;
2246
2247         return true;
2248 }
2249
2250 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2251  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2252  */
2253 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2254                                      int space)
2255 {
2256         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2257         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2258         bool first = true;
2259
2260         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2261                 return;
2262         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2263                 return;
2264
2265         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2266                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2267                         break;
2268
2269                 space -= skb->len;
2270
2271                 if (first) {
2272                         first = false;
2273                         continue;
2274                 }
2275
2276                 if (space < 0)
2277                         break;
2278                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2279                  * the data in the second
2280                  */
2281                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2282                         break;
2283
2284                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2285                         break;
2286
2287                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2288         }
2289 }
2290
2291 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2292  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2293  * error occurred which prevented the send.
2294  */
2295 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2296 {
2297         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2298         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2299         unsigned int cur_mss;
2300         int err;
2301
2302         /* Inconslusive MTU probe */
2303         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2304                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2305         }
2306
2307         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2308          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2309          */
2310         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2311             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2312                 return -EAGAIN;
2313
2314         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2315                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2316                         BUG();
2317                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2318                         return -ENOMEM;
2319         }
2320
2321         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2322                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2323
2324         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2325
2326         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2327          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2328          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2329          * our retransmit serves as a zero window probe.
2330          */
2331         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2332             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2333                 return -EAGAIN;
2334
2335         if (skb->len > cur_mss) {
2336                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2337                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2338         } else {
2339                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2340
2341                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2342                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2343                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2344                 }
2345         }
2346
2347         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2348
2349         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2350          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2351          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2352          */
2353         if (skb->len > 0 &&
2354             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2355             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2356                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2357                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2358                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2359                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2360                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2361                 }
2362         }
2363
2364         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2365          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2366          */
2367         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2368
2369         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it */
2370         if (unlikely(NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3))) {
2371                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2372                                                    GFP_ATOMIC);
2373                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2374                              -ENOBUFS;
2375         } else {
2376                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2377         }
2378
2379         if (err == 0) {
2380                 /* Update global TCP statistics. */
2381                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2382
2383                 tp->total_retrans++;
2384
2385 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2386                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2387                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2388                 }
2389 #endif
2390                 if (!tp->retrans_out)
2391                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2392                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2393                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2394
2395                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2396                 if (!tp->retrans_stamp)
2397                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2398
2399                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2400
2401                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2402                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2403                  */
2404                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2405         }
2406         return err;
2407 }
2408
2409 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2410  * window/congestion state.
2411  */
2412 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2413 {
2414         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2415         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2416
2417         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2418         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2419                 return false;
2420
2421         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2422         if (tcp_is_reno(tp))
2423                 return false;
2424
2425         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2426          * and retransmission... Both ways have their merits...
2427          *
2428          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2429          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2430          * NextSeg() specified in RFC3517.
2431          */
2432
2433         if (tcp_may_send_now(sk))
2434                 return false;
2435
2436         return true;
2437 }
2438
2439 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2440  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2441  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2442  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2443  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2444  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2445  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2446  */
2447 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2448 {
2449         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2450         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2451         struct sk_buff *skb;
2452         struct sk_buff *hole = NULL;
2453         u32 last_lost;
2454         int mib_idx;
2455         int fwd_rexmitting = 0;
2456
2457         if (!tp->packets_out)
2458                 return;
2459
2460         if (!tp->lost_out)
2461                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2462
2463         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2464                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2465                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2466                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2467                         last_lost = tp->retransmit_high;
2468         } else {
2469                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2470                 last_lost = tp->snd_una;
2471         }
2472
2473         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2474                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2475
2476                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2477                         break;
2478                 /* we could do better than to assign each time */
2479                 if (hole == NULL)
2480                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2481
2482                 /* Assume this retransmit will generate
2483                  * only one packet for congestion window
2484                  * calculation purposes.  This works because
2485                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2486                  * packet to be MSS sized and all the
2487                  * packet counting works out.
2488                  */
2489                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2490                         return;
2491
2492                 if (fwd_rexmitting) {
2493 begin_fwd:
2494                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2495                                 break;
2496                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2497
2498                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2499                         tp->retransmit_high = last_lost;
2500                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2501                                 break;
2502                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2503                         if (hole != NULL) {
2504                                 skb = hole;
2505                                 hole = NULL;
2506                         }
2507                         fwd_rexmitting = 1;
2508                         goto begin_fwd;
2509
2510                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2511                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2512                                 hole = skb;
2513                         continue;
2514
2515                 } else {
2516                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2517                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2518                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2519                         else
2520                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2521                 }
2522
2523                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2524                         continue;
2525
2526                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2527                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2528                         return;
2529                 }
2530                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2531
2532                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Recovery)
2533                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2534
2535                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2536                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2537                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2538                                                   TCP_RTO_MAX);
2539         }
2540 }
2541
2542 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2543  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2544  */
2545 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2546 {
2547         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2548         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2549         int mss_now;
2550
2551         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2552          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2553          * and IP options.
2554          */
2555         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2556
2557         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2558                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2559                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2560                 tp->write_seq++;
2561         } else {
2562                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2563                 for (;;) {
2564                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2565                                                sk->sk_allocation);
2566                         if (skb)
2567                                 break;
2568                         yield();
2569                 }
2570
2571                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2572                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2573                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2574                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2575                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2576                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2577         }
2578         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2579 }
2580
2581 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2582  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2583  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2584  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2585  */
2586 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2587 {
2588         struct sk_buff *skb;
2589
2590         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2591         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2592         if (!skb) {
2593                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2594                 return;
2595         }
2596
2597         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2598         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2599         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2600                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2601         /* Send it off. */
2602         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2603         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2604                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2605
2606         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2607 }
2608
2609 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2610  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2611  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2612  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2613  * and rcv_wscale values will not be correct.
2614  */
2615 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2616 {
2617         struct sk_buff *skb;
2618
2619         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2620         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2621                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2622                 return -EFAULT;
2623         }
2624         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2625                 if (skb_cloned(skb)) {
2626                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2627                         if (nskb == NULL)
2628                                 return -ENOMEM;
2629                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2630                         skb_header_release(nskb);
2631                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2632                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2633                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2634                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2635                         skb = nskb;
2636                 }
2637
2638                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2639                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2640         }
2641         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2642         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2643 }
2644
2645 /**
2646  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2647  * sk: listener socket
2648  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2649  * req: request_sock pointer
2650  * rvp: request_values pointer
2651  *
2652  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2653  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2654  */
2655 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2656                                 struct request_sock *req,
2657                                 struct request_values *rvp)
2658 {
2659         struct tcp_out_options opts;
2660         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2661         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2662         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2663         const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2664         struct tcphdr *th;
2665         struct sk_buff *skb;
2666         struct tcp_md5sig_key *md5;
2667         int tcp_header_size;
2668         int mss;
2669         int s_data_desired = 0;
2670
2671         if (cvp != NULL && cvp->s_data_constant && cvp->s_data_desired)
2672                 s_data_desired = cvp->s_data_desired;
2673         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER + 15 + s_data_desired,
2674                         sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
2675         if (unlikely(!skb)) {
2676                 dst_release(dst);
2677                 return NULL;
2678         }
2679         /* Reserve space for headers. */
2680         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2681
2682         skb_dst_set(skb, dst);
2683
2684         mss = dst_metric_advmss(dst);
2685         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2686                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2687
2688         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2689                 __u8 rcv_wscale;
2690                 /* Set this up on the first call only */
2691                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2692
2693                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2694                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2695                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2696                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2697
2698                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2699                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2700                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2701                         &req->rcv_wnd,
2702                         &req->window_clamp,
2703                         ireq->wscale_ok,
2704                         &rcv_wscale,
2705                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2706                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2707         }
2708
2709         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2710 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2711         if (unlikely(req->cookie_ts))
2712                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2713         else
2714 #endif
2715         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2716         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2717                                              skb, &opts, &md5, xvp)
2718                         + sizeof(*th);
2719
2720         skb_push(skb, tcp_header_size);
2721         skb_reset_transport_header(skb);
2722
2723         th = tcp_hdr(skb);
2724         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2725         th->syn = 1;
2726         th->ack = 1;
2727         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2728         th->source = ireq->loc_port;
2729         th->dest = ireq->rmt_port;
2730         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2731          * not even correctly set)
2732          */
2733         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2734                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2735
2736         if (OPTION_COOKIE_EXTENSION & opts.options) {
2737                 if (s_data_desired) {
2738                         u8 *buf = skb_put(skb, s_data_desired);
2739
2740                         /* copy data directly from the listening socket. */
2741                         memcpy(buf, cvp->s_data_payload, s_data_desired);
2742                         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq += s_data_desired;
2743                 }
2744
2745                 if (opts.hash_size > 0) {
2746                         __u32 workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
2747                         u32 *mess = &xvp->cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
2748                         u32 *tail = &mess[COOKIE_MESSAGE_WORDS-1];
2749
2750                         /* Secret recipe depends on the Timestamp, (future)
2751                          * Sequence and Acknowledgment Numbers, Initiator
2752                          * Cookie, and others handled by IP variant caller.
2753                          */
2754                         *tail-- ^= opts.tsval;
2755                         *tail-- ^= tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1;
2756                         *tail-- ^= TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
2757
2758                         /* recommended */
2759                         *tail-- ^= (((__force u32)th->dest << 16) | (__force u32)th->source);
2760                         *tail-- ^= (u32)(unsigned long)cvp; /* per sockopt */
2761
2762                         sha_transform((__u32 *)&xvp->cookie_bakery[0],
2763                                       (char *)mess,
2764                                       &workspace[0]);
2765                         opts.hash_location =
2766                                 (__u8 *)&xvp->cookie_bakery[0];
2767                 }
2768         }
2769
2770         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2771         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1);
2772
2773         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2774         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2775         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2776         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2777         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2778
2779 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2780         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2781         if (md5) {
2782                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2783                                                md5, NULL, req, skb);
2784         }
2785 #endif
2786
2787         return skb;
2788 }
2789 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2790
2791 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2792 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2793 {
2794         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2795         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2796         __u8 rcv_wscale;
2797
2798         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2799          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2800          */
2801         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2802                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2803
2804 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2805         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2806                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2807 #endif
2808
2809         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2810         if (tp->rx_opt.user_mss)
2811                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2812         tp->max_window = 0;
2813         tcp_mtup_init(sk);
2814         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2815
2816         if (!tp->window_clamp)
2817                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2818         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2819         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2820                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2821
2822         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2823
2824         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2825         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2826             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2827                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2828
2829         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2830                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2831                                   &tp->rcv_wnd,
2832                                   &tp->window_clamp,
2833                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2834                                   &rcv_wscale,
2835                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2836
2837         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2838         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2839
2840         sk->sk_err = 0;
2841         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2842         tp->snd_wnd = 0;
2843         tcp_init_wl(tp, 0);
2844         tp->snd_una = tp->write_seq;
2845         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2846         tp->snd_up = tp->write_seq;
2847         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2848
2849         if (likely(!tp->repair))
2850                 tp->rcv_nxt = 0;
2851         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2852         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2853
2854         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2855         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2856         tcp_clear_retrans(tp);
2857 }
2858
2859 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2860 {
2861         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2862         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2863
2864         tcb->end_seq += skb->len;
2865         skb_header_release(skb);
2866         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2867         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2868         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2869         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2870         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2871 }
2872
2873 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2874  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2875  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2876  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2877  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2878  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2879  */
2880 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2881 {
2882         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2883         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2884         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2885         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2886         unsigned long last_syn_loss = 0;
2887
2888         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2889         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2890                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2891         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2892         if (syn_loss > 1 &&
2893             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2894                 fo->cookie.len = -1;
2895                 goto fallback;
2896         }
2897
2898         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2899                 fo->cookie.len = -1;
2900         else if (fo->cookie.len <= 0)
2901                 goto fallback;
2902
2903         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2904          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2905          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2906          */
2907         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2908                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2909         space = tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2910                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2911
2912         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2913                                    sk->sk_allocation);
2914         if (syn_data == NULL)
2915                 goto fallback;
2916
2917         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2918                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2919                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2920                 int len = iov->iov_len;
2921
2922                 if (syn_data->len + len > space)
2923                         len = space - syn_data->len;
2924                 else if (i + 1 == iovlen)
2925                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2926                         fo->data = NULL;
2927
2928                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2929                         goto fallback;
2930         }
2931
2932         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2933         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2934         if (data == NULL)
2935                 goto fallback;
2936         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2937         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2938         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2939         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2940         fo->copied = data->len;
2941
2942         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2943                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2944                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2945                 goto done;
2946         }
2947         syn_data = NULL;
2948
2949 fallback:
2950         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2951         if (fo->cookie.len > 0)
2952                 fo->cookie.len = 0;
2953         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2954         if (err)
2955                 tp->syn_fastopen = 0;
2956         kfree_skb(syn_data);
2957 done:
2958         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2959         return err;
2960 }
2961
2962 /* Build a SYN and send it off. */
2963 int tcp_connect(struct sock *sk)
2964 {
2965         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2966         struct sk_buff *buff;
2967         int err;
2968
2969         tcp_connect_init(sk);
2970
2971         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2972         if (unlikely(buff == NULL))
2973                 return -ENOBUFS;
2974
2975         /* Reserve space for headers. */
2976         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2977
2978         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2979         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2980         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
2981         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2982
2983         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
2984         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
2985               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2986         if (err == -ECONNREFUSED)
2987                 return err;
2988
2989         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2990          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2991          */
2992         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2993         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2994         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2995
2996         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2997         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2998                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2999         return 0;
3000 }
3001 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3002
3003 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3004  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3005  * for details.
3006  */
3007 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3008 {
3009         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3010         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3011         unsigned long timeout;
3012
3013         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3014                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3015                 int max_ato = HZ / 2;
3016
3017                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3018                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3019                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3020
3021                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3022
3023                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3024                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3025                  * directly.
3026                  */
3027                 if (tp->srtt) {
3028                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
3029
3030                         if (rtt < max_ato)
3031                                 max_ato = rtt;
3032                 }
3033
3034                 ato = min(ato, max_ato);
3035         }
3036
3037         /* Stay within the limit we were given */
3038         timeout = jiffies + ato;
3039
3040         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3041         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3042                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3043                  * send ACK now.
3044                  */
3045                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3046                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3047                         tcp_send_ack(sk);
3048                         return;
3049                 }
3050
3051                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3052                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3053         }
3054         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3055         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3056         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3057 }
3058
3059 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3060 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3061 {
3062         struct sk_buff *buff;
3063
3064         /* If we have been reset, we may not send again. */
3065         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3066                 return;
3067
3068         /* We are not putting this on the write queue, so
3069          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3070          * sock.
3071          */
3072         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3073         if (buff == NULL) {
3074                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3075                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3076                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3077                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3078                 return;
3079         }
3080
3081         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3082         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3083         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3084
3085         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3086         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3087         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3088 }
3089
3090 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3091  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3092  *
3093  * Question: what should we make while urgent mode?
3094  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3095  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3096  *
3097  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3098  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3099  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3100  */
3101 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3102 {
3103         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3104         struct sk_buff *skb;
3105
3106         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3107         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3108         if (skb == NULL)
3109                 return -1;
3110
3111         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3112         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3113         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3114          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3115          * send it.
3116          */
3117         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3118         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3119         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3120 }
3121
3122 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3123 {
3124         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3125                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3126                 tcp_sk(sk)->snd_nxt = tcp_sk(sk)->write_seq;
3127                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3128         }
3129 }
3130
3131 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3132 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3133 {
3134         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3135         struct sk_buff *skb;
3136
3137         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3138                 return -1;
3139
3140         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3141             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3142                 int err;
3143                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3144                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3145
3146                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3147                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3148
3149                 /* We are probing the opening of a window
3150                  * but the window size is != 0
3151                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3152                  */
3153                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3154                     skb->len > mss) {
3155                         seg_size = min(seg_size, mss);
3156                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3157                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3158                                 return -1;
3159                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3160                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3161
3162                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3163                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3164                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3165                 if (!err)
3166                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3167                 return err;
3168         } else {
3169                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3170                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3171                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3172         }
3173 }
3174
3175 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3176  * a partial packet else a zero probe.
3177  */
3178 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3179 {
3180         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3181         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3182         int err;
3183
3184         err = tcp_write_wakeup(sk);
3185
3186         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3187                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3188                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3189                 icsk->icsk_backoff = 0;
3190                 return;
3191         }
3192
3193         if (err <= 0) {
3194                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3195                         icsk->icsk_backoff++;
3196                 icsk->icsk_probes_out++;
3197                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3198                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3199                                           TCP_RTO_MAX);
3200         } else {
3201                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3202                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3203                  * Let local senders to fight for local resources.
3204                  *
3205                  * Use accumulated backoff yet.
3206                  */
3207                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3208                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3209                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3210                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3211                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3212                                           TCP_RTO_MAX);
3213         }
3214 }