tcp: fix possible socket refcount problem
[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                 __sock_put(sk);
916         }
917         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
918                 tcp_delack_timer_handler(sk);
919                 __sock_put(sk);
920         }
921         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
922                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
923                 __sock_put(sk);
924         }
925 }
926 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
927
928 void __init tcp_tasklet_init(void)
929 {
930         int i;
931
932         for_each_possible_cpu(i) {
933                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
934
935                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
936                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
937                              tcp_tasklet_func,
938                              (unsigned long)tsq);
939         }
940 }
941
942 /*
943  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
944  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
945  * hold qdisc lock.
946  */
947 static void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
948 {
949         struct sock *sk = skb->sk;
950         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
951
952         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
953             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
954                 unsigned long flags;
955                 struct tsq_tasklet *tsq;
956
957                 /* Keep a ref on socket.
958                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
959                  */
960                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
961
962                 /* queue this socket to tasklet queue */
963                 local_irq_save(flags);
964                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
965                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
966                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
967                 local_irq_restore(flags);
968         } else {
969                 sock_wfree(skb);
970         }
971 }
972
973 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
974  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
975  * transmission and possible later retransmissions.
976  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
977  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
978  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
979  * device.
980  *
981  * We are working here with either a clone of the original
982  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
983  */
984 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
985                             gfp_t gfp_mask)
986 {
987         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
988         struct inet_sock *inet;
989         struct tcp_sock *tp;
990         struct tcp_skb_cb *tcb;
991         struct tcp_out_options opts;
992         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
993         struct tcp_md5sig_key *md5;
994         struct tcphdr *th;
995         int err;
996
997         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
998
999         /* If congestion control is doing timestamping, we must
1000          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
1001          */
1002         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
1003                 __net_timestamp(skb);
1004
1005         if (likely(clone_it)) {
1006                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
1007                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
1008                 else
1009                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
1010                 if (unlikely(!skb))
1011                         return -ENOBUFS;
1012         }
1013
1014         inet = inet_sk(sk);
1015         tp = tcp_sk(sk);
1016         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1017         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1018
1019         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1020                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1021         else
1022                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1023                                                            &md5);
1024         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1025
1026         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0) {
1027                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
1028                 skb->ooo_okay = 1;
1029         } else
1030                 skb->ooo_okay = 0;
1031
1032         skb_push(skb, tcp_header_size);
1033         skb_reset_transport_header(skb);
1034
1035         skb_orphan(skb);
1036         skb->sk = sk;
1037         skb->destructor = (sysctl_tcp_limit_output_bytes > 0) ?
1038                           tcp_wfree : sock_wfree;
1039         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1040
1041         /* Build TCP header and checksum it. */
1042         th = tcp_hdr(skb);
1043         th->source              = inet->inet_sport;
1044         th->dest                = inet->inet_dport;
1045         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1046         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
1047         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1048                                         tcb->tcp_flags);
1049
1050         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
1051                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1052                  * is never scaled.
1053                  */
1054                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1055         } else {
1056                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1057         }
1058         th->check               = 0;
1059         th->urg_ptr             = 0;
1060
1061         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1062         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1063                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1064                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1065                         th->urg = 1;
1066                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1067                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1068                         th->urg = 1;
1069                 }
1070         }
1071
1072         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1073         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
1074                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
1075
1076 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1077         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1078         if (md5) {
1079                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1080                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1081                                                md5, sk, NULL, skb);
1082         }
1083 #endif
1084
1085         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1086
1087         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1088                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1089
1090         if (skb->len != tcp_header_size)
1091                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1092
1093         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1094                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1095                               tcp_skb_pcount(skb));
1096
1097         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
1098         if (likely(err <= 0))
1099                 return err;
1100
1101         tcp_enter_cwr(sk, 1);
1102
1103         return net_xmit_eval(err);
1104 }
1105
1106 /* This routine just queues the buffer for sending.
1107  *
1108  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1109  * otherwise socket can stall.
1110  */
1111 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1112 {
1113         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1114
1115         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1116         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1117         skb_header_release(skb);
1118         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1119         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1120         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1121 }
1122
1123 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1124 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1125                                  unsigned int mss_now)
1126 {
1127         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
1128             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1129                 /* Avoid the costly divide in the normal
1130                  * non-TSO case.
1131                  */
1132                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
1133                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1134                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1135         } else {
1136                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1137                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
1138                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1139         }
1140 }
1141
1142 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1143  * skb is counted to fackets_out or not.
1144  */
1145 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1146                                    int decr)
1147 {
1148         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1149
1150         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1151                 return;
1152
1153         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1154                 tp->fackets_out -= decr;
1155 }
1156
1157 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1158  * tweaks to fix counters
1159  */
1160 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1161 {
1162         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1163
1164         tp->packets_out -= decr;
1165
1166         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1167                 tp->sacked_out -= decr;
1168         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1169                 tp->retrans_out -= decr;
1170         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1171                 tp->lost_out -= decr;
1172
1173         /* Reno case is special. Sigh... */
1174         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1175                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1176
1177         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1178
1179         if (tp->lost_skb_hint &&
1180             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1181             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1182                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1183
1184         tcp_verify_left_out(tp);
1185 }
1186
1187 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1188  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1189  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1190  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1191  */
1192 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1193                  unsigned int mss_now)
1194 {
1195         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1196         struct sk_buff *buff;
1197         int nsize, old_factor;
1198         int nlen;
1199         u8 flags;
1200
1201         if (WARN_ON(len > skb->len))
1202                 return -EINVAL;
1203
1204         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1205         if (nsize < 0)
1206                 nsize = 0;
1207
1208         if (skb_cloned(skb) &&
1209             skb_is_nonlinear(skb) &&
1210             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1211                 return -ENOMEM;
1212
1213         /* Get a new skb... force flag on. */
1214         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1215         if (buff == NULL)
1216                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1217
1218         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1219         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1220         nlen = skb->len - len - nsize;
1221         buff->truesize += nlen;
1222         skb->truesize -= nlen;
1223
1224         /* Correct the sequence numbers. */
1225         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1226         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1227         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1228
1229         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1230         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1231         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1232         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1233         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1234
1235         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1236                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1237                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1238                                                        skb_put(buff, nsize),
1239                                                        nsize, 0);
1240
1241                 skb_trim(skb, len);
1242
1243                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1244         } else {
1245                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1246                 skb_split(skb, buff, len);
1247         }
1248
1249         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1250
1251         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1252          * skbs, which it never sent before. --ANK
1253          */
1254         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1255         buff->tstamp = skb->tstamp;
1256
1257         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1258
1259         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1260         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1261         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1262
1263         /* If this packet has been sent out already, we must
1264          * adjust the various packet counters.
1265          */
1266         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1267                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1268                         tcp_skb_pcount(buff);
1269
1270                 if (diff)
1271                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1272         }
1273
1274         /* Link BUFF into the send queue. */
1275         skb_header_release(buff);
1276         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1277
1278         return 0;
1279 }
1280
1281 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1282  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1283  * immediately discarded.
1284  */
1285 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1286 {
1287         int i, k, eat;
1288
1289         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1290         if (eat) {
1291                 __skb_pull(skb, eat);
1292                 skb->avail_size -= eat;
1293                 len -= eat;
1294                 if (!len)
1295                         return;
1296         }
1297         eat = len;
1298         k = 0;
1299         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1300                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1301
1302                 if (size <= eat) {
1303                         skb_frag_unref(skb, i);
1304                         eat -= size;
1305                 } else {
1306                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1307                         if (eat) {
1308                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1309                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1310                                 eat = 0;
1311                         }
1312                         k++;
1313                 }
1314         }
1315         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1316
1317         skb_reset_tail_pointer(skb);
1318         skb->data_len -= len;
1319         skb->len = skb->data_len;
1320 }
1321
1322 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1323 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1324 {
1325         if (skb_cloned(skb) && pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1326                 return -ENOMEM;
1327
1328         __pskb_trim_head(skb, len);
1329
1330         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1331         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1332
1333         skb->truesize        -= len;
1334         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1335         sk_mem_uncharge(sk, len);
1336         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1337
1338         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1339         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1340                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1341
1342         return 0;
1343 }
1344
1345 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1346 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1347 {
1348         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1349         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1350         int mss_now;
1351
1352         /* Calculate base mss without TCP options:
1353            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1354          */
1355         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1356
1357         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1358         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1359                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1360
1361                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1362                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1363         }
1364
1365         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1366         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1367                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1368
1369         /* Now subtract optional transport overhead */
1370         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1371
1372         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1373         if (mss_now < 48)
1374                 mss_now = 48;
1375
1376         /* Now subtract TCP options size, not including SACKs */
1377         mss_now -= tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1378
1379         return mss_now;
1380 }
1381
1382 /* Inverse of above */
1383 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1384 {
1385         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1386         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1387         int mtu;
1388
1389         mtu = mss +
1390               tp->tcp_header_len +
1391               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1392               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1393
1394         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1395         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1396                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1397
1398                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1399                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1400         }
1401         return mtu;
1402 }
1403
1404 /* MTU probing init per socket */
1405 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1406 {
1407         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1408         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1409
1410         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1411         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1412                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1413         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1414         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1415 }
1416 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1417
1418 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1419
1420    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1421    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1422
1423    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1424    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1425    It also does not include TCP options.
1426
1427    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1428
1429    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1430    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1431    taking into account current pmtu, but never exceeds
1432    tp->rx_opt.mss_clamp.
1433
1434    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1435    DOES NOT include either tcp or ip options.
1436
1437    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1438    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1439  */
1440 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1441 {
1442         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1443         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1444         int mss_now;
1445
1446         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1447                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1448
1449         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1450         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1451
1452         /* And store cached results */
1453         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1454         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1455                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1456         tp->mss_cache = mss_now;
1457
1458         return mss_now;
1459 }
1460 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1461
1462 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1463  * and even PMTU discovery events into account.
1464  */
1465 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1466 {
1467         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1468         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1469         u32 mss_now;
1470         unsigned int header_len;
1471         struct tcp_out_options opts;
1472         struct tcp_md5sig_key *md5;
1473
1474         mss_now = tp->mss_cache;
1475
1476         if (dst) {
1477                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1478                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1479                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1480         }
1481
1482         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1483                      sizeof(struct tcphdr);
1484         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1485          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1486          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1487          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1488         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1489                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1490                 mss_now -= delta;
1491         }
1492
1493         return mss_now;
1494 }
1495
1496 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1497 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1498 {
1499         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1500
1501         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1502                 /* Network is feed fully. */
1503                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1504                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1505         } else {
1506                 /* Network starves. */
1507                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1508                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1509
1510                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1511                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1512                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1513         }
1514 }
1515
1516 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1517  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1518  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1519  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1520  *
1521  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1522  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1523  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1524  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1525  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1526  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1527  */
1528 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1529                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1530 {
1531         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1532         u32 needed, window, max_len;
1533
1534         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1535         max_len = mss_now * max_segs;
1536
1537         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1538                 return max_len;
1539
1540         needed = min(skb->len, window);
1541
1542         if (max_len <= needed)
1543                 return max_len;
1544
1545         return needed - needed % mss_now;
1546 }
1547
1548 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1549  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1550  */
1551 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1552                                          const struct sk_buff *skb)
1553 {
1554         u32 in_flight, cwnd;
1555
1556         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1557         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1558             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1559                 return 1;
1560
1561         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1562         cwnd = tp->snd_cwnd;
1563         if (in_flight < cwnd)
1564                 return (cwnd - in_flight);
1565
1566         return 0;
1567 }
1568
1569 /* Initialize TSO state of a skb.
1570  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1571  * SKB onto the wire.
1572  */
1573 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1574                              unsigned int mss_now)
1575 {
1576         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1577
1578         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1579                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1580                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1581         }
1582         return tso_segs;
1583 }
1584
1585 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1586 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1587 {
1588         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1589                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1590 }
1591
1592 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1593  * 1. It is full sized.
1594  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1595  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1596  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1597  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1598  */
1599 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1600                                   const struct sk_buff *skb,
1601                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1602 {
1603         return skb->len < mss_now &&
1604                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1605                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1606 }
1607
1608 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1609  * sent now.
1610  */
1611 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1612                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1613 {
1614         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1615          * write_queue (they have no chances to get new data).
1616          *
1617          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1618          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1619          */
1620         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1621                 return true;
1622
1623         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1624          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1625          */
1626         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1627             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1628                 return true;
1629
1630         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1631                 return true;
1632
1633         return false;
1634 }
1635
1636 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1637 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1638                              const struct sk_buff *skb,
1639                              unsigned int cur_mss)
1640 {
1641         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1642
1643         if (skb->len > cur_mss)
1644                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1645
1646         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1647 }
1648
1649 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1650  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1651  * packets allowed by the congestion window.
1652  */
1653 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1654                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1655 {
1656         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1657         unsigned int cwnd_quota;
1658
1659         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1660
1661         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1662                 return 0;
1663
1664         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1665         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1666                 cwnd_quota = 0;
1667
1668         return cwnd_quota;
1669 }
1670
1671 /* Test if sending is allowed right now. */
1672 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1673 {
1674         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1675         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1676
1677         return skb &&
1678                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1679                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1680                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1681 }
1682
1683 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1684  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1685  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1686  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1687  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1688  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1689  */
1690 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1691                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1692 {
1693         struct sk_buff *buff;
1694         int nlen = skb->len - len;
1695         u8 flags;
1696
1697         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1698         if (skb->len != skb->data_len)
1699                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1700
1701         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1702         if (unlikely(buff == NULL))
1703                 return -ENOMEM;
1704
1705         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1706         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1707         buff->truesize += nlen;
1708         skb->truesize -= nlen;
1709
1710         /* Correct the sequence numbers. */
1711         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1712         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1713         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1714
1715         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1716         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1717         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1718         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1719
1720         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1721         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1722
1723         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1724         skb_split(skb, buff, len);
1725
1726         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1727         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1728         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1729
1730         /* Link BUFF into the send queue. */
1731         skb_header_release(buff);
1732         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1733
1734         return 0;
1735 }
1736
1737 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1738  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1739  *
1740  * This algorithm is from John Heffner.
1741  */
1742 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1743 {
1744         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1745         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1746         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1747         int win_divisor;
1748
1749         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1750                 goto send_now;
1751
1752         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1753                 goto send_now;
1754
1755         /* Defer for less than two clock ticks. */
1756         if (tp->tso_deferred &&
1757             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1758                 goto send_now;
1759
1760         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1761
1762         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1763
1764         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1765
1766         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1767         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1768
1769         limit = min(send_win, cong_win);
1770
1771         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1772         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1773                            sk->sk_gso_max_segs * tp->mss_cache))
1774                 goto send_now;
1775
1776         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1777         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1778                 goto send_now;
1779
1780         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1781         if (win_divisor) {
1782                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1783
1784                 /* If at least some fraction of a window is available,
1785                  * just use it.
1786                  */
1787                 chunk /= win_divisor;
1788                 if (limit >= chunk)
1789                         goto send_now;
1790         } else {
1791                 /* Different approach, try not to defer past a single
1792                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1793                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1794                  * then send now.
1795                  */
1796                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1797                         goto send_now;
1798         }
1799
1800         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1801         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1802
1803         return true;
1804
1805 send_now:
1806         tp->tso_deferred = 0;
1807         return false;
1808 }
1809
1810 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1811  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1812  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1813  * changes resulting in larger path MTUs.
1814  *
1815  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1816  *         1 if a probe was sent,
1817  *         -1 otherwise
1818  */
1819 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1820 {
1821         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1822         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1823         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1824         int len;
1825         int probe_size;
1826         int size_needed;
1827         int copy;
1828         int mss_now;
1829
1830         /* Not currently probing/verifying,
1831          * not in recovery,
1832          * have enough cwnd, and
1833          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1834         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1835             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1836             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1837             tp->snd_cwnd < 11 ||
1838             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1839                 return -1;
1840
1841         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1842         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1843         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1844         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1845         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1846                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1847                 return -1;
1848         }
1849
1850         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1851         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1852                 return -1;
1853
1854         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1855                 return -1;
1856         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1857                 return 0;
1858
1859         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1860         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1861                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1862                         return -1;
1863                 else
1864                         return 0;
1865         }
1866
1867         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1868         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1869                 return -1;
1870         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1871         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1872
1873         skb = tcp_send_head(sk);
1874
1875         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1876         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1877         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1878         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1879         nskb->csum = 0;
1880         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1881
1882         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1883
1884         len = 0;
1885         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1886                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1887                 if (nskb->ip_summed)
1888                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1889                 else
1890                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1891                                                             skb_put(nskb, copy),
1892                                                             copy, nskb->csum);
1893
1894                 if (skb->len <= copy) {
1895                         /* We've eaten all the data from this skb.
1896                          * Throw it away. */
1897                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1898                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1899                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1900                 } else {
1901                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1902                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1903                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1904                                 skb_pull(skb, copy);
1905                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1906                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1907                                                                  skb->len, 0);
1908                         } else {
1909                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1910                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1911                         }
1912                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1913                 }
1914
1915                 len += copy;
1916
1917                 if (len >= probe_size)
1918                         break;
1919         }
1920         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1921
1922         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1923          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1924         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1925         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1926                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1927                  * effectively two packets. */
1928                 tp->snd_cwnd--;
1929                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1930
1931                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1932                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1933                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1934
1935                 return 1;
1936         }
1937
1938         return -1;
1939 }
1940
1941 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1942  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1943  * window for us.
1944  *
1945  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1946  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1947  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1948  *
1949  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1950  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1951  */
1952 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1953                            int push_one, gfp_t gfp)
1954 {
1955         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1956         struct sk_buff *skb;
1957         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1958         int cwnd_quota;
1959         int result;
1960
1961         sent_pkts = 0;
1962
1963         if (!push_one) {
1964                 /* Do MTU probing. */
1965                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1966                 if (!result) {
1967                         return false;
1968                 } else if (result > 0) {
1969                         sent_pkts = 1;
1970                 }
1971         }
1972
1973         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1974                 unsigned int limit;
1975
1976
1977                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1978                 BUG_ON(!tso_segs);
1979
1980                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1981                 if (!cwnd_quota)
1982                         break;
1983
1984                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1985                         break;
1986
1987                 if (tso_segs == 1) {
1988                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1989                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1990                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1991                                 break;
1992                 } else {
1993                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1994                                 break;
1995                 }
1996
1997                 /* TSQ : sk_wmem_alloc accounts skb truesize,
1998                  * including skb overhead. But thats OK.
1999                  */
2000                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= sysctl_tcp_limit_output_bytes) {
2001                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
2002                         break;
2003                 }
2004                 limit = mss_now;
2005                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2006                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2007                                                     min_t(unsigned int,
2008                                                           cwnd_quota,
2009                                                           sk->sk_gso_max_segs));
2010
2011                 if (skb->len > limit &&
2012                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2013                         break;
2014
2015                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2016
2017                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2018                         break;
2019
2020                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2021                  * This call will increment packets_out.
2022                  */
2023                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2024
2025                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2026                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2027
2028                 if (push_one)
2029                         break;
2030         }
2031         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Recovery)
2032                 tp->prr_out += sent_pkts;
2033
2034         if (likely(sent_pkts)) {
2035                 tcp_cwnd_validate(sk);
2036                 return false;
2037         }
2038         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2039 }
2040
2041 /* Push out any pending frames which were held back due to
2042  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2043  * The socket must be locked by the caller.
2044  */
2045 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2046                                int nonagle)
2047 {
2048         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2049          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2050          * all will be happy.
2051          */
2052         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2053                 return;
2054
2055         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2056                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2057                 tcp_check_probe_timer(sk);
2058 }
2059
2060 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2061  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2062  */
2063 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2064 {
2065         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2066
2067         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2068
2069         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2070 }
2071
2072 /* This function returns the amount that we can raise the
2073  * usable window based on the following constraints
2074  *
2075  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2076  * 2. We limit memory per socket
2077  *
2078  * RFC 1122:
2079  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2080  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2081  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2082  *
2083  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2084  * it at least MSS bytes.
2085  *
2086  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2087  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2088  *
2089  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2090  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2091  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2092  * window to always advance by a single byte.
2093  *
2094  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2095  * then this will not be a problem.
2096  *
2097  * BSD seems to make the following compromise:
2098  *
2099  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2100  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2101  *      then set the window to 0.
2102  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2103  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2104  *      and from being larger than the largest representable value.
2105  *
2106  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2107  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2108  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2109  * those cases where the window is constrained on the sender side
2110  * because the pipeline is full.
2111  *
2112  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2113  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2114  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2115  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2116  * of having a fixed window size at almost all times.
2117  *
2118  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2119  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2120  *
2121  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2122  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2123  */
2124 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2125 {
2126         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2127         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2128         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2129          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2130          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2131          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2132          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2133          */
2134         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2135         int free_space = tcp_space(sk);
2136         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2137         int window;
2138
2139         if (mss > full_space)
2140                 mss = full_space;
2141
2142         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2143                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2144
2145                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2146                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2147                                                4U * tp->advmss);
2148
2149                 if (free_space < mss)
2150                         return 0;
2151         }
2152
2153         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2154                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2155
2156         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2157          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2158          */
2159         window = tp->rcv_wnd;
2160         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2161                 window = free_space;
2162
2163                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2164                  * Import case: prevent zero window announcement if
2165                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2166                  */
2167                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2168                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2169                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2170         } else {
2171                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2172                  * Window clamp already applied above.
2173                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2174                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2175                  * and multiply from happening most of the time.
2176                  * We also don't do any window rounding when the free space
2177                  * is too small.
2178                  */
2179                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2180                         window = (free_space / mss) * mss;
2181                 else if (mss == full_space &&
2182                          free_space > window + (full_space >> 1))
2183                         window = free_space;
2184         }
2185
2186         return window;
2187 }
2188
2189 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2190 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2191 {
2192         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2193         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2194         int skb_size, next_skb_size;
2195
2196         skb_size = skb->len;
2197         next_skb_size = next_skb->len;
2198
2199         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2200
2201         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2202
2203         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2204
2205         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2206                                   next_skb_size);
2207
2208         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2209                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2210
2211         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2212                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2213
2214         /* Update sequence range on original skb. */
2215         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2216
2217         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2218         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2219
2220         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2221          * packet counting does not break.
2222          */
2223         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2224
2225         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2226         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2227         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2228                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2229
2230         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2231
2232         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2233 }
2234
2235 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2236 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2237 {
2238         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2239                 return false;
2240         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2241         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2242                 return false;
2243         if (skb_cloned(skb))
2244                 return false;
2245         if (skb == tcp_send_head(sk))
2246                 return false;
2247         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2248         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2249                 return false;
2250
2251         return true;
2252 }
2253
2254 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2255  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2256  */
2257 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2258                                      int space)
2259 {
2260         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2261         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2262         bool first = true;
2263
2264         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2265                 return;
2266         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2267                 return;
2268
2269         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2270                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2271                         break;
2272
2273                 space -= skb->len;
2274
2275                 if (first) {
2276                         first = false;
2277                         continue;
2278                 }
2279
2280                 if (space < 0)
2281                         break;
2282                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2283                  * the data in the second
2284                  */
2285                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2286                         break;
2287
2288                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2289                         break;
2290
2291                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2292         }
2293 }
2294
2295 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2296  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2297  * error occurred which prevented the send.
2298  */
2299 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2300 {
2301         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2302         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2303         unsigned int cur_mss;
2304         int err;
2305
2306         /* Inconslusive MTU probe */
2307         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2308                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2309         }
2310
2311         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2312          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2313          */
2314         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2315             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2316                 return -EAGAIN;
2317
2318         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2319                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2320                         BUG();
2321                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2322                         return -ENOMEM;
2323         }
2324
2325         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2326                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2327
2328         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2329
2330         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2331          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2332          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2333          * our retransmit serves as a zero window probe.
2334          */
2335         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2336             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2337                 return -EAGAIN;
2338
2339         if (skb->len > cur_mss) {
2340                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2341                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2342         } else {
2343                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2344
2345                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2346                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2347                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2348                 }
2349         }
2350
2351         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2352
2353         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2354          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2355          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2356          */
2357         if (skb->len > 0 &&
2358             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2359             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2360                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2361                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2362                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2363                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2364                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2365                 }
2366         }
2367
2368         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2369          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2370          */
2371         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2372
2373         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it */
2374         if (unlikely(NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3))) {
2375                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2376                                                    GFP_ATOMIC);
2377                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2378                              -ENOBUFS;
2379         } else {
2380                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2381         }
2382
2383         if (err == 0) {
2384                 /* Update global TCP statistics. */
2385                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2386
2387                 tp->total_retrans++;
2388
2389 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2390                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2391                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2392                 }
2393 #endif
2394                 if (!tp->retrans_out)
2395                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2396                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2397                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2398
2399                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2400                 if (!tp->retrans_stamp)
2401                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2402
2403                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2404
2405                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2406                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2407                  */
2408                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2409         }
2410         return err;
2411 }
2412
2413 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2414  * window/congestion state.
2415  */
2416 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2417 {
2418         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2419         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2420
2421         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2422         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2423                 return false;
2424
2425         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2426         if (tcp_is_reno(tp))
2427                 return false;
2428
2429         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2430          * and retransmission... Both ways have their merits...
2431          *
2432          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2433          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2434          * NextSeg() specified in RFC3517.
2435          */
2436
2437         if (tcp_may_send_now(sk))
2438                 return false;
2439
2440         return true;
2441 }
2442
2443 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2444  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2445  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2446  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2447  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2448  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2449  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2450  */
2451 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2452 {
2453         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2454         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2455         struct sk_buff *skb;
2456         struct sk_buff *hole = NULL;
2457         u32 last_lost;
2458         int mib_idx;
2459         int fwd_rexmitting = 0;
2460
2461         if (!tp->packets_out)
2462                 return;
2463
2464         if (!tp->lost_out)
2465                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2466
2467         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2468                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2469                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2470                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2471                         last_lost = tp->retransmit_high;
2472         } else {
2473                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2474                 last_lost = tp->snd_una;
2475         }
2476
2477         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2478                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2479
2480                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2481                         break;
2482                 /* we could do better than to assign each time */
2483                 if (hole == NULL)
2484                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2485
2486                 /* Assume this retransmit will generate
2487                  * only one packet for congestion window
2488                  * calculation purposes.  This works because
2489                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2490                  * packet to be MSS sized and all the
2491                  * packet counting works out.
2492                  */
2493                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2494                         return;
2495
2496                 if (fwd_rexmitting) {
2497 begin_fwd:
2498                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2499                                 break;
2500                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2501
2502                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2503                         tp->retransmit_high = last_lost;
2504                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2505                                 break;
2506                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2507                         if (hole != NULL) {
2508                                 skb = hole;
2509                                 hole = NULL;
2510                         }
2511                         fwd_rexmitting = 1;
2512                         goto begin_fwd;
2513
2514                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2515                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2516                                 hole = skb;
2517                         continue;
2518
2519                 } else {
2520                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2521                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2522                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2523                         else
2524                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2525                 }
2526
2527                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2528                         continue;
2529
2530                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2531                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2532                         return;
2533                 }
2534                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2535
2536                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Recovery)
2537                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2538
2539                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2540                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2541                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2542                                                   TCP_RTO_MAX);
2543         }
2544 }
2545
2546 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2547  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2548  */
2549 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2550 {
2551         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2552         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2553         int mss_now;
2554
2555         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2556          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2557          * and IP options.
2558          */
2559         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2560
2561         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2562                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2563                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2564                 tp->write_seq++;
2565         } else {
2566                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2567                 for (;;) {
2568                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2569                                                sk->sk_allocation);
2570                         if (skb)
2571                                 break;
2572                         yield();
2573                 }
2574
2575                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2576                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2577                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2578                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2579                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2580                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2581         }
2582         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2583 }
2584
2585 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2586  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2587  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2588  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2589  */
2590 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2591 {
2592         struct sk_buff *skb;
2593
2594         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2595         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2596         if (!skb) {
2597                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2598                 return;
2599         }
2600
2601         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2602         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2603         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2604                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2605         /* Send it off. */
2606         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2607         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2608                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2609
2610         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2611 }
2612
2613 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2614  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2615  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2616  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2617  * and rcv_wscale values will not be correct.
2618  */
2619 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2620 {
2621         struct sk_buff *skb;
2622
2623         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2624         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2625                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2626                 return -EFAULT;
2627         }
2628         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2629                 if (skb_cloned(skb)) {
2630                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2631                         if (nskb == NULL)
2632                                 return -ENOMEM;
2633                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2634                         skb_header_release(nskb);
2635                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2636                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2637                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2638                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2639                         skb = nskb;
2640                 }
2641
2642                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2643                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2644         }
2645         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2646         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2647 }
2648
2649 /**
2650  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2651  * sk: listener socket
2652  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2653  * req: request_sock pointer
2654  * rvp: request_values pointer
2655  *
2656  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2657  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2658  */
2659 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2660                                 struct request_sock *req,
2661                                 struct request_values *rvp)
2662 {
2663         struct tcp_out_options opts;
2664         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2665         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2666         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2667         const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2668         struct tcphdr *th;
2669         struct sk_buff *skb;
2670         struct tcp_md5sig_key *md5;
2671         int tcp_header_size;
2672         int mss;
2673         int s_data_desired = 0;
2674
2675         if (cvp != NULL && cvp->s_data_constant && cvp->s_data_desired)
2676                 s_data_desired = cvp->s_data_desired;
2677         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER + 15 + s_data_desired,
2678                         sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
2679         if (unlikely(!skb)) {
2680                 dst_release(dst);
2681                 return NULL;
2682         }
2683         /* Reserve space for headers. */
2684         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2685
2686         skb_dst_set(skb, dst);
2687
2688         mss = dst_metric_advmss(dst);
2689         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2690                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2691
2692         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2693                 __u8 rcv_wscale;
2694                 /* Set this up on the first call only */
2695                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2696
2697                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2698                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2699                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2700                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2701
2702                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2703                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2704                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2705                         &req->rcv_wnd,
2706                         &req->window_clamp,
2707                         ireq->wscale_ok,
2708                         &rcv_wscale,
2709                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2710                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2711         }
2712
2713         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2714 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2715         if (unlikely(req->cookie_ts))
2716                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2717         else
2718 #endif
2719         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2720         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2721                                              skb, &opts, &md5, xvp)
2722                         + sizeof(*th);
2723
2724         skb_push(skb, tcp_header_size);
2725         skb_reset_transport_header(skb);
2726
2727         th = tcp_hdr(skb);
2728         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2729         th->syn = 1;
2730         th->ack = 1;
2731         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2732         th->source = ireq->loc_port;
2733         th->dest = ireq->rmt_port;
2734         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2735          * not even correctly set)
2736          */
2737         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2738                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2739
2740         if (OPTION_COOKIE_EXTENSION & opts.options) {
2741                 if (s_data_desired) {
2742                         u8 *buf = skb_put(skb, s_data_desired);
2743
2744                         /* copy data directly from the listening socket. */
2745                         memcpy(buf, cvp->s_data_payload, s_data_desired);
2746                         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq += s_data_desired;
2747                 }
2748
2749                 if (opts.hash_size > 0) {
2750                         __u32 workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
2751                         u32 *mess = &xvp->cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
2752                         u32 *tail = &mess[COOKIE_MESSAGE_WORDS-1];
2753
2754                         /* Secret recipe depends on the Timestamp, (future)
2755                          * Sequence and Acknowledgment Numbers, Initiator
2756                          * Cookie, and others handled by IP variant caller.
2757                          */
2758                         *tail-- ^= opts.tsval;
2759                         *tail-- ^= tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1;
2760                         *tail-- ^= TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
2761
2762                         /* recommended */
2763                         *tail-- ^= (((__force u32)th->dest << 16) | (__force u32)th->source);
2764                         *tail-- ^= (u32)(unsigned long)cvp; /* per sockopt */
2765
2766                         sha_transform((__u32 *)&xvp->cookie_bakery[0],
2767                                       (char *)mess,
2768                                       &workspace[0]);
2769                         opts.hash_location =
2770                                 (__u8 *)&xvp->cookie_bakery[0];
2771                 }
2772         }
2773
2774         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2775         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1);
2776
2777         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2778         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2779         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2780         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2781         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2782
2783 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2784         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2785         if (md5) {
2786                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2787                                                md5, NULL, req, skb);
2788         }
2789 #endif
2790
2791         return skb;
2792 }
2793 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2794
2795 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2796 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2797 {
2798         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2799         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2800         __u8 rcv_wscale;
2801
2802         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2803          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2804          */
2805         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2806                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2807
2808 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2809         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2810                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2811 #endif
2812
2813         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2814         if (tp->rx_opt.user_mss)
2815                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2816         tp->max_window = 0;
2817         tcp_mtup_init(sk);
2818         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2819
2820         if (!tp->window_clamp)
2821                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2822         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2823         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2824                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2825
2826         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2827
2828         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2829         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2830             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2831                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2832
2833         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2834                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2835                                   &tp->rcv_wnd,
2836                                   &tp->window_clamp,
2837                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2838                                   &rcv_wscale,
2839                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2840
2841         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2842         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2843
2844         sk->sk_err = 0;
2845         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2846         tp->snd_wnd = 0;
2847         tcp_init_wl(tp, 0);
2848         tp->snd_una = tp->write_seq;
2849         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2850         tp->snd_up = tp->write_seq;
2851         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2852
2853         if (likely(!tp->repair))
2854                 tp->rcv_nxt = 0;
2855         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2856         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2857
2858         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2859         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2860         tcp_clear_retrans(tp);
2861 }
2862
2863 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2864 {
2865         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2866         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2867
2868         tcb->end_seq += skb->len;
2869         skb_header_release(skb);
2870         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2871         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2872         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2873         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2874         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2875 }
2876
2877 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2878  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2879  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2880  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2881  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2882  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2883  */
2884 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2885 {
2886         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2887         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2888         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2889         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2890         unsigned long last_syn_loss = 0;
2891
2892         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2893         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2894                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2895         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2896         if (syn_loss > 1 &&
2897             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2898                 fo->cookie.len = -1;
2899                 goto fallback;
2900         }
2901
2902         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2903                 fo->cookie.len = -1;
2904         else if (fo->cookie.len <= 0)
2905                 goto fallback;
2906
2907         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2908          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2909          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2910          */
2911         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2912                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2913         space = tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2914                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2915
2916         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2917                                    sk->sk_allocation);
2918         if (syn_data == NULL)
2919                 goto fallback;
2920
2921         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2922                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2923                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2924                 int len = iov->iov_len;
2925
2926                 if (syn_data->len + len > space)
2927                         len = space - syn_data->len;
2928                 else if (i + 1 == iovlen)
2929                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2930                         fo->data = NULL;
2931
2932                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2933                         goto fallback;
2934         }
2935
2936         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2937         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2938         if (data == NULL)
2939                 goto fallback;
2940         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2941         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2942         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2943         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2944         fo->copied = data->len;
2945
2946         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2947                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2948                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2949                 goto done;
2950         }
2951         syn_data = NULL;
2952
2953 fallback:
2954         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2955         if (fo->cookie.len > 0)
2956                 fo->cookie.len = 0;
2957         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2958         if (err)
2959                 tp->syn_fastopen = 0;
2960         kfree_skb(syn_data);
2961 done:
2962         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2963         return err;
2964 }
2965
2966 /* Build a SYN and send it off. */
2967 int tcp_connect(struct sock *sk)
2968 {
2969         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2970         struct sk_buff *buff;
2971         int err;
2972
2973         tcp_connect_init(sk);
2974
2975         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2976         if (unlikely(buff == NULL))
2977                 return -ENOBUFS;
2978
2979         /* Reserve space for headers. */
2980         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2981
2982         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2983         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2984         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
2985         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2986
2987         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
2988         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
2989               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2990         if (err == -ECONNREFUSED)
2991                 return err;
2992
2993         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2994          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2995          */
2996         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2997         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2998         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2999
3000         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3001         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3002                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3003         return 0;
3004 }
3005 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3006
3007 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3008  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3009  * for details.
3010  */
3011 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3012 {
3013         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3014         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3015         unsigned long timeout;
3016
3017         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3018                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3019                 int max_ato = HZ / 2;
3020
3021                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3022                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3023                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3024
3025                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3026
3027                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3028                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3029                  * directly.
3030                  */
3031                 if (tp->srtt) {
3032                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
3033
3034                         if (rtt < max_ato)
3035                                 max_ato = rtt;
3036                 }
3037
3038                 ato = min(ato, max_ato);
3039         }
3040
3041         /* Stay within the limit we were given */
3042         timeout = jiffies + ato;
3043
3044         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3045         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3046                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3047                  * send ACK now.
3048                  */
3049                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3050                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3051                         tcp_send_ack(sk);
3052                         return;
3053                 }
3054
3055                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3056                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3057         }
3058         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3059         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3060         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3061 }
3062
3063 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3064 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3065 {
3066         struct sk_buff *buff;
3067
3068         /* If we have been reset, we may not send again. */
3069         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3070                 return;
3071
3072         /* We are not putting this on the write queue, so
3073          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3074          * sock.
3075          */
3076         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3077         if (buff == NULL) {
3078                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3079                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3080                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3081                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3082                 return;
3083         }
3084
3085         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3086         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3087         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3088
3089         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3090         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3091         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3092 }
3093
3094 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3095  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3096  *
3097  * Question: what should we make while urgent mode?
3098  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3099  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3100  *
3101  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3102  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3103  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3104  */
3105 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3106 {
3107         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3108         struct sk_buff *skb;
3109
3110         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3111         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3112         if (skb == NULL)
3113                 return -1;
3114
3115         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3116         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3117         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3118          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3119          * send it.
3120          */
3121         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3122         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3123         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3124 }
3125
3126 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3127 {
3128         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3129                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3130                 tcp_sk(sk)->snd_nxt = tcp_sk(sk)->write_seq;
3131                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3132         }
3133 }
3134
3135 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3136 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3137 {
3138         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3139         struct sk_buff *skb;
3140
3141         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3142                 return -1;
3143
3144         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3145             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3146                 int err;
3147                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3148                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3149
3150                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3151                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3152
3153                 /* We are probing the opening of a window
3154                  * but the window size is != 0
3155                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3156                  */
3157                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3158                     skb->len > mss) {
3159                         seg_size = min(seg_size, mss);
3160                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3161                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3162                                 return -1;
3163                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3164                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3165
3166                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3167                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3168                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3169                 if (!err)
3170                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3171                 return err;
3172         } else {
3173                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3174                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3175                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3176         }
3177 }
3178
3179 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3180  * a partial packet else a zero probe.
3181  */
3182 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3183 {
3184         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3185         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3186         int err;
3187
3188         err = tcp_write_wakeup(sk);
3189
3190         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3191                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3192                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3193                 icsk->icsk_backoff = 0;
3194                 return;
3195         }
3196
3197         if (err <= 0) {
3198                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3199                         icsk->icsk_backoff++;
3200                 icsk->icsk_probes_out++;
3201                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3202                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3203                                           TCP_RTO_MAX);
3204         } else {
3205                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3206                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3207                  * Let local senders to fight for local resources.
3208                  *
3209                  * Use accumulated backoff yet.
3210                  */
3211                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3212                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3213                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3214                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3215                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3216                                           TCP_RTO_MAX);
3217         }
3218 }