]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - net/ipv4/tcp_output.c
e787ecec505eb47f17e3efd2d6a7a572699f6ccd
[karo-tx-linux.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of two TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 131072;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
69                            int push_one, gfp_t gfp);
70
71 /* Account for new data that has been sent to the network. */
72 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
73 {
74         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
75         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
76         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
77
78         tcp_advance_send_head(sk, skb);
79         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
80
81         /* Don't override Nagle indefinitely with F-RTO */
82         if (tp->frto_counter == 2)
83                 tp->frto_counter = 3;
84
85         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
86         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
87             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
88                 tcp_rearm_rto(sk);
89 }
90
91 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
92  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
93  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
94  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
95  * invalid. OK, let's make this for now:
96  */
97 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
98 {
99         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
100
101         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
102                 return tp->snd_nxt;
103         else
104                 return tcp_wnd_end(tp);
105 }
106
107 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
108  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
109  *
110  * 1. It is independent of path mtu.
111  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
112  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
113  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
114  *    large MSS.
115  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
116  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
117  *    This may be overridden via information stored in routing table.
118  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
119  *    probably even Jumbo".
120  */
121 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
122 {
123         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
124         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
125         int mss = tp->advmss;
126
127         if (dst) {
128                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
129
130                 if (metric < mss) {
131                         mss = metric;
132                         tp->advmss = mss;
133                 }
134         }
135
136         return (__u16)mss;
137 }
138
139 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
140  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
141 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
142 {
143         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
144         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
145         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
146         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
147
148         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
149
150         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
151         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
152
153         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
154                 cwnd >>= 1;
155         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
156         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
157         tp->snd_cwnd_used = 0;
158 }
159
160 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
161 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
162                                 struct sock *sk)
163 {
164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
165         const u32 now = tcp_time_stamp;
166
167         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
168             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
169                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
170
171         tp->lsndtime = now;
172
173         /* If it is a reply for ato after last received
174          * packet, enter pingpong mode.
175          */
176         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
177                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
178 }
179
180 /* Account for an ACK we sent. */
181 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
182 {
183         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
184         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
185 }
186
187 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
188  * Based on the assumption that the given amount of space
189  * will be offered. Store the results in the tp structure.
190  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
191  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
192  * This MUST be enforced by all callers.
193  */
194 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
195                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
196                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
197                                __u32 init_rcv_wnd)
198 {
199         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
200
201         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
202         if (*window_clamp == 0)
203                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
204         space = min(*window_clamp, space);
205
206         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
207         if (space > mss)
208                 space = (space / mss) * mss;
209
210         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
211          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
212          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
213          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
214          * unless the remote has sent us a window scaling option,
215          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
216          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
217          */
218         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
219                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
220         else
221                 (*rcv_wnd) = space;
222
223         (*rcv_wscale) = 0;
224         if (wscale_ok) {
225                 /* Set window scaling on max possible window
226                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
227                  */
228                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
229                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
230                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
231                         space >>= 1;
232                         (*rcv_wscale)++;
233                 }
234         }
235
236         /* Set initial window to a value enough for senders starting with
237          * initial congestion window of TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND. Place
238          * a limit on the initial window when mss is larger than 1460.
239          */
240         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
241                 int init_cwnd = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
242                 if (mss > 1460)
243                         init_cwnd =
244                         max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
245                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
246                  * rather than the default from above
247                  */
248                 if (init_rcv_wnd)
249                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
250                 else
251                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_cwnd * mss);
252         }
253
254         /* Set the clamp no higher than max representable value */
255         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
256 }
257 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
258
259 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
260  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
261  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
262  * frame.
263  */
264 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
265 {
266         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
267         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
268         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
269
270         /* Never shrink the offered window */
271         if (new_win < cur_win) {
272                 /* Danger Will Robinson!
273                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
274                  * we will not be able to advertise a zero
275                  * window in time.  --DaveM
276                  *
277                  * Relax Will Robinson.
278                  */
279                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
280         }
281         tp->rcv_wnd = new_win;
282         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
283
284         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
285          * scaled window.
286          */
287         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
288                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
289         else
290                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
291
292         /* RFC1323 scaling applied */
293         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
294
295         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
296         if (new_win == 0)
297                 tp->pred_flags = 0;
298
299         return new_win;
300 }
301
302 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
303 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
304 {
305         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
306         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
307                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
308 }
309
310 /* Packet ECN state for a SYN.  */
311 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
312 {
313         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
314
315         tp->ecn_flags = 0;
316         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
317                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
318                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
319         }
320 }
321
322 static __inline__ void
323 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
324 {
325         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
326                 th->ece = 1;
327 }
328
329 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
330  * be sent.
331  */
332 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
333                                 int tcp_header_len)
334 {
335         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
336
337         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
338                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
339                 if (skb->len != tcp_header_len &&
340                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
341                         INET_ECN_xmit(sk);
342                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
343                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
344                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
345                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
346                         }
347                 } else {
348                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
349                         INET_ECN_dontxmit(sk);
350                 }
351                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
352                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
353         }
354 }
355
356 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
357  * auto increment end seqno.
358  */
359 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
360 {
361         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
362         skb->csum = 0;
363
364         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
365         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
366
367         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
368         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
369         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
370
371         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
372         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
373                 seq++;
374         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
375 }
376
377 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
378 {
379         return tp->snd_una != tp->snd_up;
380 }
381
382 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
383 #define OPTION_TS               (1 << 1)
384 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
385 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
386 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
387
388 struct tcp_out_options {
389         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
390         u16 mss;                /* 0 to disable */
391         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
392         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
393         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
394         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
395         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
396         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
397 };
398
399 /* Write previously computed TCP options to the packet.
400  *
401  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
402  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
403  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
404  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
405  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
406  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
407  * particular reason why the ordering would need to be changed).
408  *
409  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
410  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
411  */
412 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
413                               struct tcp_out_options *opts)
414 {
415         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
416
417         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
418                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
419                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
420                 /* overload cookie hash location */
421                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
422                 ptr += 4;
423         }
424
425         if (unlikely(opts->mss)) {
426                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
427                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
428                                opts->mss);
429         }
430
431         if (likely(OPTION_TS & options)) {
432                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
433                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
434                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
435                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
436                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
437                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
438                 } else {
439                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
440                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
441                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
442                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
443                 }
444                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
445                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
446         }
447
448         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
449                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
450                                (TCPOPT_NOP << 16) |
451                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
452                                TCPOLEN_SACK_PERM);
453         }
454
455         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
456                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
457                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
458                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
459                                opts->ws);
460         }
461
462         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
463                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
464                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
465                 int this_sack;
466
467                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
468                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
469                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
470                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
471                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
472
473                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
474                      ++this_sack) {
475                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
476                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
477                 }
478
479                 tp->rx_opt.dsack = 0;
480         }
481
482         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
483                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
484
485                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
486                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
487                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
488
489                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
490                 if ((foc->len & 3) == 2) {
491                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
492                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
493                 }
494                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
495         }
496 }
497
498 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
499  * network wire format yet.
500  */
501 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
502                                 struct tcp_out_options *opts,
503                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
504 {
505         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
506         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
507         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
508
509 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
510         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
511         if (*md5) {
512                 opts->options |= OPTION_MD5;
513                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
514         }
515 #else
516         *md5 = NULL;
517 #endif
518
519         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
520          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
521          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
522          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
523          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
524          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
525          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
526          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
527          * going out.  */
528         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
529         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
530
531         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
532                 opts->options |= OPTION_TS;
533                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
534                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
535                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
536         }
537         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
538                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
539                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
540                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
541         }
542         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
543                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
544                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
545                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
546         }
547
548         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
549                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
550                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
551                 if (remaining >= need) {
552                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
553                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
554                         remaining -= need;
555                         tp->syn_fastopen = 1;
556                 }
557         }
558
559         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
560 }
561
562 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
563 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
564                                    struct request_sock *req,
565                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
566                                    struct tcp_out_options *opts,
567                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
568                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
569 {
570         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
571         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
572
573 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
574         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
575         if (*md5) {
576                 opts->options |= OPTION_MD5;
577                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
578
579                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
580                  * options. There was discussion about disabling SACK
581                  * rather than TS in order to fit in better with old,
582                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
583                  */
584                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
585         }
586 #else
587         *md5 = NULL;
588 #endif
589
590         /* We always send an MSS option. */
591         opts->mss = mss;
592         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
593
594         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
595                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
596                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
597                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
598         }
599         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
600                 opts->options |= OPTION_TS;
601                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
602                 opts->tsecr = req->ts_recent;
603                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
604         }
605         if (likely(ireq->sack_ok)) {
606                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
607                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
608                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
609         }
610         if (foc != NULL) {
611                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
612                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
613                 if (remaining >= need) {
614                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
615                         opts->fastopen_cookie = foc;
616                         remaining -= need;
617                 }
618         }
619
620         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
621 }
622
623 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
624  * final wire format yet.
625  */
626 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
627                                         struct tcp_out_options *opts,
628                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
629 {
630         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
631         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
632         unsigned int size = 0;
633         unsigned int eff_sacks;
634
635 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
636         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
637         if (unlikely(*md5)) {
638                 opts->options |= OPTION_MD5;
639                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
640         }
641 #else
642         *md5 = NULL;
643 #endif
644
645         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
646                 opts->options |= OPTION_TS;
647                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
648                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
649                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
650         }
651
652         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
653         if (unlikely(eff_sacks)) {
654                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
655                 opts->num_sack_blocks =
656                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
657                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
658                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
659                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
660                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
661         }
662
663         return size;
664 }
665
666
667 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
668  *
669  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
670  * to reduce RTT and bufferbloat.
671  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
672  *
673  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
674  * needs to be reallocated in a driver.
675  * The invariant being skb->truesize substracted from sk->sk_wmem_alloc
676  *
677  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
678  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
679  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
680  */
681 struct tsq_tasklet {
682         struct tasklet_struct   tasklet;
683         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
684 };
685 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
686
687 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
688 {
689         if ((1 << sk->sk_state) &
690             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
691              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
692                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), 0, 0, GFP_ATOMIC);
693 }
694 /*
695  * One tasklest per cpu tries to send more skbs.
696  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
697  * transfering tsq->head because tcp_wfree() might
698  * interrupt us (non NAPI drivers)
699  */
700 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
701 {
702         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
703         LIST_HEAD(list);
704         unsigned long flags;
705         struct list_head *q, *n;
706         struct tcp_sock *tp;
707         struct sock *sk;
708
709         local_irq_save(flags);
710         list_splice_init(&tsq->head, &list);
711         local_irq_restore(flags);
712
713         list_for_each_safe(q, n, &list) {
714                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
715                 list_del(&tp->tsq_node);
716
717                 sk = (struct sock *)tp;
718                 bh_lock_sock(sk);
719
720                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
721                         tcp_tsq_handler(sk);
722                 } else {
723                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
724                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
725                 }
726                 bh_unlock_sock(sk);
727
728                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
729                 sk_free(sk);
730         }
731 }
732
733 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
734                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
735                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
736                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
737 /**
738  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
739  * @sk: socket
740  *
741  * called from release_sock() to perform protocol dependent
742  * actions before socket release.
743  */
744 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
745 {
746         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
747         unsigned long flags, nflags;
748
749         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
750         do {
751                 flags = tp->tsq_flags;
752                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
753                         return;
754                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
755         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
756
757         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
758                 tcp_tsq_handler(sk);
759
760         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
761                 tcp_write_timer_handler(sk);
762                 __sock_put(sk);
763         }
764         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
765                 tcp_delack_timer_handler(sk);
766                 __sock_put(sk);
767         }
768         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
769                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
770                 __sock_put(sk);
771         }
772 }
773 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
774
775 void __init tcp_tasklet_init(void)
776 {
777         int i;
778
779         for_each_possible_cpu(i) {
780                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
781
782                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
783                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
784                              tcp_tasklet_func,
785                              (unsigned long)tsq);
786         }
787 }
788
789 /*
790  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
791  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
792  * hold qdisc lock.
793  */
794 static void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
795 {
796         struct sock *sk = skb->sk;
797         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
798
799         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
800             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
801                 unsigned long flags;
802                 struct tsq_tasklet *tsq;
803
804                 /* Keep a ref on socket.
805                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
806                  */
807                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
808
809                 /* queue this socket to tasklet queue */
810                 local_irq_save(flags);
811                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
812                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
813                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
814                 local_irq_restore(flags);
815         } else {
816                 sock_wfree(skb);
817         }
818 }
819
820 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
821  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
822  * transmission and possible later retransmissions.
823  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
824  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
825  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
826  * device.
827  *
828  * We are working here with either a clone of the original
829  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
830  */
831 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
832                             gfp_t gfp_mask)
833 {
834         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
835         struct inet_sock *inet;
836         struct tcp_sock *tp;
837         struct tcp_skb_cb *tcb;
838         struct tcp_out_options opts;
839         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
840         struct tcp_md5sig_key *md5;
841         struct tcphdr *th;
842         int err;
843
844         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
845
846         /* If congestion control is doing timestamping, we must
847          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
848          */
849         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
850                 __net_timestamp(skb);
851
852         if (likely(clone_it)) {
853                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
854                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
855                 else
856                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
857                 if (unlikely(!skb))
858                         return -ENOBUFS;
859         }
860
861         inet = inet_sk(sk);
862         tp = tcp_sk(sk);
863         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
864         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
865
866         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
867                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
868         else
869                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
870                                                            &md5);
871         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
872
873         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0) {
874                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
875                 skb->ooo_okay = 1;
876         } else
877                 skb->ooo_okay = 0;
878
879         skb_push(skb, tcp_header_size);
880         skb_reset_transport_header(skb);
881
882         skb_orphan(skb);
883         skb->sk = sk;
884         skb->destructor = (sysctl_tcp_limit_output_bytes > 0) ?
885                           tcp_wfree : sock_wfree;
886         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
887
888         /* Build TCP header and checksum it. */
889         th = tcp_hdr(skb);
890         th->source              = inet->inet_sport;
891         th->dest                = inet->inet_dport;
892         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
893         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
894         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
895                                         tcb->tcp_flags);
896
897         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
898                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
899                  * is never scaled.
900                  */
901                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
902         } else {
903                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
904         }
905         th->check               = 0;
906         th->urg_ptr             = 0;
907
908         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
909         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
910                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
911                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
912                         th->urg = 1;
913                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
914                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
915                         th->urg = 1;
916                 }
917         }
918
919         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
920         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
921                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
922
923 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
924         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
925         if (md5) {
926                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
927                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
928                                                md5, sk, NULL, skb);
929         }
930 #endif
931
932         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
933
934         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
935                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
936
937         if (skb->len != tcp_header_size)
938                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
939
940         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
941                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
942                               tcp_skb_pcount(skb));
943
944         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
945         if (likely(err <= 0))
946                 return err;
947
948         tcp_enter_cwr(sk, 1);
949
950         return net_xmit_eval(err);
951 }
952
953 /* This routine just queues the buffer for sending.
954  *
955  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
956  * otherwise socket can stall.
957  */
958 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
959 {
960         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
961
962         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
963         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
964         skb_header_release(skb);
965         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
966         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
967         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
968 }
969
970 /* Initialize TSO segments for a packet. */
971 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
972                                  unsigned int mss_now)
973 {
974         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
975             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
976                 /* Avoid the costly divide in the normal
977                  * non-TSO case.
978                  */
979                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
980                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
981                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
982         } else {
983                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
984                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
985                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
986         }
987 }
988
989 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
990  * skb is counted to fackets_out or not.
991  */
992 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
993                                    int decr)
994 {
995         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
996
997         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
998                 return;
999
1000         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1001                 tp->fackets_out -= decr;
1002 }
1003
1004 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1005  * tweaks to fix counters
1006  */
1007 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1008 {
1009         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1010
1011         tp->packets_out -= decr;
1012
1013         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1014                 tp->sacked_out -= decr;
1015         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1016                 tp->retrans_out -= decr;
1017         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1018                 tp->lost_out -= decr;
1019
1020         /* Reno case is special. Sigh... */
1021         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1022                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1023
1024         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1025
1026         if (tp->lost_skb_hint &&
1027             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1028             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1029                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1030
1031         tcp_verify_left_out(tp);
1032 }
1033
1034 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1035  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1036  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1037  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1038  */
1039 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1040                  unsigned int mss_now)
1041 {
1042         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1043         struct sk_buff *buff;
1044         int nsize, old_factor;
1045         int nlen;
1046         u8 flags;
1047
1048         if (WARN_ON(len > skb->len))
1049                 return -EINVAL;
1050
1051         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1052         if (nsize < 0)
1053                 nsize = 0;
1054
1055         if (skb_cloned(skb) &&
1056             skb_is_nonlinear(skb) &&
1057             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1058                 return -ENOMEM;
1059
1060         /* Get a new skb... force flag on. */
1061         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1062         if (buff == NULL)
1063                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1064
1065         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1066         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1067         nlen = skb->len - len - nsize;
1068         buff->truesize += nlen;
1069         skb->truesize -= nlen;
1070
1071         /* Correct the sequence numbers. */
1072         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1073         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1074         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1075
1076         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1077         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1078         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1079         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1080         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1081
1082         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1083                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1084                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1085                                                        skb_put(buff, nsize),
1086                                                        nsize, 0);
1087
1088                 skb_trim(skb, len);
1089
1090                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1091         } else {
1092                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1093                 skb_split(skb, buff, len);
1094         }
1095
1096         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1097
1098         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1099          * skbs, which it never sent before. --ANK
1100          */
1101         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1102         buff->tstamp = skb->tstamp;
1103
1104         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1105
1106         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1107         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1108         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1109
1110         /* If this packet has been sent out already, we must
1111          * adjust the various packet counters.
1112          */
1113         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1114                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1115                         tcp_skb_pcount(buff);
1116
1117                 if (diff)
1118                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1119         }
1120
1121         /* Link BUFF into the send queue. */
1122         skb_header_release(buff);
1123         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1124
1125         return 0;
1126 }
1127
1128 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1129  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1130  * immediately discarded.
1131  */
1132 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1133 {
1134         int i, k, eat;
1135
1136         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1137         if (eat) {
1138                 __skb_pull(skb, eat);
1139                 len -= eat;
1140                 if (!len)
1141                         return;
1142         }
1143         eat = len;
1144         k = 0;
1145         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1146                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1147
1148                 if (size <= eat) {
1149                         skb_frag_unref(skb, i);
1150                         eat -= size;
1151                 } else {
1152                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1153                         if (eat) {
1154                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1155                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1156                                 eat = 0;
1157                         }
1158                         k++;
1159                 }
1160         }
1161         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1162
1163         skb_reset_tail_pointer(skb);
1164         skb->data_len -= len;
1165         skb->len = skb->data_len;
1166 }
1167
1168 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1169 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1170 {
1171         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1172                 return -ENOMEM;
1173
1174         __pskb_trim_head(skb, len);
1175
1176         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1177         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1178
1179         skb->truesize        -= len;
1180         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1181         sk_mem_uncharge(sk, len);
1182         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1183
1184         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1185         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1186                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1187
1188         return 0;
1189 }
1190
1191 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1192 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1193 {
1194         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1195         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1196         int mss_now;
1197
1198         /* Calculate base mss without TCP options:
1199            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1200          */
1201         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1202
1203         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1204         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1205                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1206
1207                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1208                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1209         }
1210
1211         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1212         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1213                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1214
1215         /* Now subtract optional transport overhead */
1216         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1217
1218         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1219         if (mss_now < 48)
1220                 mss_now = 48;
1221         return mss_now;
1222 }
1223
1224 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1225 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1226 {
1227         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1228         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1229                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1230 }
1231
1232 /* Inverse of above */
1233 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1234 {
1235         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1236         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1237         int mtu;
1238
1239         mtu = mss +
1240               tp->tcp_header_len +
1241               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1242               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1243
1244         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1245         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1246                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1247
1248                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1249                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1250         }
1251         return mtu;
1252 }
1253
1254 /* MTU probing init per socket */
1255 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1256 {
1257         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1258         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1259
1260         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1261         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1262                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1263         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1264         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1265 }
1266 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1267
1268 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1269
1270    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1271    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1272
1273    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1274    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1275    It also does not include TCP options.
1276
1277    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1278
1279    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1280    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1281    taking into account current pmtu, but never exceeds
1282    tp->rx_opt.mss_clamp.
1283
1284    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1285    DOES NOT include either tcp or ip options.
1286
1287    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1288    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1289  */
1290 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1291 {
1292         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1293         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1294         int mss_now;
1295
1296         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1297                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1298
1299         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1300         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1301
1302         /* And store cached results */
1303         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1304         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1305                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1306         tp->mss_cache = mss_now;
1307
1308         return mss_now;
1309 }
1310 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1311
1312 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1313  * and even PMTU discovery events into account.
1314  */
1315 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1316 {
1317         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1318         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1319         u32 mss_now;
1320         unsigned int header_len;
1321         struct tcp_out_options opts;
1322         struct tcp_md5sig_key *md5;
1323
1324         mss_now = tp->mss_cache;
1325
1326         if (dst) {
1327                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1328                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1329                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1330         }
1331
1332         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1333                      sizeof(struct tcphdr);
1334         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1335          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1336          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1337          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1338         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1339                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1340                 mss_now -= delta;
1341         }
1342
1343         return mss_now;
1344 }
1345
1346 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1347 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1348 {
1349         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1350
1351         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1352                 /* Network is feed fully. */
1353                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1354                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1355         } else {
1356                 /* Network starves. */
1357                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1358                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1359
1360                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1361                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1362                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1363         }
1364 }
1365
1366 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1367  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1368  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1369  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1370  *
1371  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1372  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1373  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1374  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1375  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1376  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1377  */
1378 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1379                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1380 {
1381         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1382         u32 needed, window, max_len;
1383
1384         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1385         max_len = mss_now * max_segs;
1386
1387         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1388                 return max_len;
1389
1390         needed = min(skb->len, window);
1391
1392         if (max_len <= needed)
1393                 return max_len;
1394
1395         return needed - needed % mss_now;
1396 }
1397
1398 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1399  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1400  */
1401 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1402                                          const struct sk_buff *skb)
1403 {
1404         u32 in_flight, cwnd;
1405
1406         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1407         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1408             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1409                 return 1;
1410
1411         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1412         cwnd = tp->snd_cwnd;
1413         if (in_flight < cwnd)
1414                 return (cwnd - in_flight);
1415
1416         return 0;
1417 }
1418
1419 /* Initialize TSO state of a skb.
1420  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1421  * SKB onto the wire.
1422  */
1423 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1424                              unsigned int mss_now)
1425 {
1426         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1427
1428         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1429                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1430                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1431         }
1432         return tso_segs;
1433 }
1434
1435 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1436 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1437 {
1438         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1439                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1440 }
1441
1442 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1443  * 1. It is full sized.
1444  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1445  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1446  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1447  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1448  */
1449 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1450                                   const struct sk_buff *skb,
1451                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1452 {
1453         return skb->len < mss_now &&
1454                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1455                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1456 }
1457
1458 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1459  * sent now.
1460  */
1461 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1462                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1463 {
1464         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1465          * write_queue (they have no chances to get new data).
1466          *
1467          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1468          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1469          */
1470         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1471                 return true;
1472
1473         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1474          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1475          */
1476         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1477             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1478                 return true;
1479
1480         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1481                 return true;
1482
1483         return false;
1484 }
1485
1486 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1487 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1488                              const struct sk_buff *skb,
1489                              unsigned int cur_mss)
1490 {
1491         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1492
1493         if (skb->len > cur_mss)
1494                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1495
1496         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1497 }
1498
1499 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1500  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1501  * packets allowed by the congestion window.
1502  */
1503 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1504                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1505 {
1506         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1507         unsigned int cwnd_quota;
1508
1509         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1510
1511         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1512                 return 0;
1513
1514         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1515         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1516                 cwnd_quota = 0;
1517
1518         return cwnd_quota;
1519 }
1520
1521 /* Test if sending is allowed right now. */
1522 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1523 {
1524         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1525         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1526
1527         return skb &&
1528                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1529                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1530                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1531 }
1532
1533 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1534  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1535  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1536  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1537  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1538  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1539  */
1540 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1541                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1542 {
1543         struct sk_buff *buff;
1544         int nlen = skb->len - len;
1545         u8 flags;
1546
1547         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1548         if (skb->len != skb->data_len)
1549                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1550
1551         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1552         if (unlikely(buff == NULL))
1553                 return -ENOMEM;
1554
1555         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1556         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1557         buff->truesize += nlen;
1558         skb->truesize -= nlen;
1559
1560         /* Correct the sequence numbers. */
1561         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1562         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1563         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1564
1565         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1566         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1567         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1568         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1569
1570         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1571         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1572
1573         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1574         skb_split(skb, buff, len);
1575
1576         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1577         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1578         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1579
1580         /* Link BUFF into the send queue. */
1581         skb_header_release(buff);
1582         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1583
1584         return 0;
1585 }
1586
1587 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1588  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1589  *
1590  * This algorithm is from John Heffner.
1591  */
1592 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1593 {
1594         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1595         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1596         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1597         int win_divisor;
1598
1599         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1600                 goto send_now;
1601
1602         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1603                 goto send_now;
1604
1605         /* Defer for less than two clock ticks. */
1606         if (tp->tso_deferred &&
1607             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1608                 goto send_now;
1609
1610         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1611
1612         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1613
1614         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1615
1616         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1617         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1618
1619         limit = min(send_win, cong_win);
1620
1621         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1622         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1623                            sk->sk_gso_max_segs * tp->mss_cache))
1624                 goto send_now;
1625
1626         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1627         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1628                 goto send_now;
1629
1630         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1631         if (win_divisor) {
1632                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1633
1634                 /* If at least some fraction of a window is available,
1635                  * just use it.
1636                  */
1637                 chunk /= win_divisor;
1638                 if (limit >= chunk)
1639                         goto send_now;
1640         } else {
1641                 /* Different approach, try not to defer past a single
1642                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1643                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1644                  * then send now.
1645                  */
1646                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1647                         goto send_now;
1648         }
1649
1650         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1651         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1652
1653         return true;
1654
1655 send_now:
1656         tp->tso_deferred = 0;
1657         return false;
1658 }
1659
1660 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1661  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1662  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1663  * changes resulting in larger path MTUs.
1664  *
1665  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1666  *         1 if a probe was sent,
1667  *         -1 otherwise
1668  */
1669 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1670 {
1671         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1672         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1673         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1674         int len;
1675         int probe_size;
1676         int size_needed;
1677         int copy;
1678         int mss_now;
1679
1680         /* Not currently probing/verifying,
1681          * not in recovery,
1682          * have enough cwnd, and
1683          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1684         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1685             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1686             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1687             tp->snd_cwnd < 11 ||
1688             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1689                 return -1;
1690
1691         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1692         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1693         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1694         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1695         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1696                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1697                 return -1;
1698         }
1699
1700         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1701         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1702                 return -1;
1703
1704         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1705                 return -1;
1706         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1707                 return 0;
1708
1709         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1710         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1711                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1712                         return -1;
1713                 else
1714                         return 0;
1715         }
1716
1717         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1718         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1719                 return -1;
1720         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1721         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1722
1723         skb = tcp_send_head(sk);
1724
1725         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1726         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1727         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1728         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1729         nskb->csum = 0;
1730         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1731
1732         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1733
1734         len = 0;
1735         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1736                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1737                 if (nskb->ip_summed)
1738                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1739                 else
1740                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1741                                                             skb_put(nskb, copy),
1742                                                             copy, nskb->csum);
1743
1744                 if (skb->len <= copy) {
1745                         /* We've eaten all the data from this skb.
1746                          * Throw it away. */
1747                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1748                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1749                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1750                 } else {
1751                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1752                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1753                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1754                                 skb_pull(skb, copy);
1755                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1756                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1757                                                                  skb->len, 0);
1758                         } else {
1759                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1760                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1761                         }
1762                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1763                 }
1764
1765                 len += copy;
1766
1767                 if (len >= probe_size)
1768                         break;
1769         }
1770         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1771
1772         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1773          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1774         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1775         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1776                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1777                  * effectively two packets. */
1778                 tp->snd_cwnd--;
1779                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1780
1781                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1782                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1783                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1784
1785                 return 1;
1786         }
1787
1788         return -1;
1789 }
1790
1791 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1792  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1793  * window for us.
1794  *
1795  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1796  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1797  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1798  *
1799  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1800  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1801
1802  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1803  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1804  */
1805 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1806                            int push_one, gfp_t gfp)
1807 {
1808         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1809         struct sk_buff *skb;
1810         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1811         int cwnd_quota;
1812         int result;
1813
1814         sent_pkts = 0;
1815
1816         if (!push_one) {
1817                 /* Do MTU probing. */
1818                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1819                 if (!result) {
1820                         return false;
1821                 } else if (result > 0) {
1822                         sent_pkts = 1;
1823                 }
1824         }
1825
1826         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1827                 unsigned int limit;
1828
1829
1830                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1831                 BUG_ON(!tso_segs);
1832
1833                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1834                         goto repair; /* Skip network transmission */
1835
1836                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1837                 if (!cwnd_quota) {
1838                         if (push_one == 2)
1839                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1840                                 cwnd_quota = 1;
1841                         else
1842                                 break;
1843                 }
1844
1845                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1846                         break;
1847
1848                 if (tso_segs == 1) {
1849                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1850                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1851                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1852                                 break;
1853                 } else {
1854                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1855                                 break;
1856                 }
1857
1858                 /* TSQ : sk_wmem_alloc accounts skb truesize,
1859                  * including skb overhead. But thats OK.
1860                  */
1861                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= sysctl_tcp_limit_output_bytes) {
1862                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1863                         break;
1864                 }
1865                 limit = mss_now;
1866                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1867                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1868                                                     min_t(unsigned int,
1869                                                           cwnd_quota,
1870                                                           sk->sk_gso_max_segs));
1871
1872                 if (skb->len > limit &&
1873                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1874                         break;
1875
1876                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1877
1878                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1879                         break;
1880
1881 repair:
1882                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1883                  * This call will increment packets_out.
1884                  */
1885                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1886
1887                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1888                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1889
1890                 if (push_one)
1891                         break;
1892         }
1893
1894         if (likely(sent_pkts)) {
1895                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1896                         tp->prr_out += sent_pkts;
1897
1898                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1899                 if (push_one != 2)
1900                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1901                 tcp_cwnd_validate(sk);
1902                 return false;
1903         }
1904         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1905 }
1906
1907 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1908 {
1909         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1910         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1911         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1912         u32 rtt = tp->srtt >> 3;
1913
1914         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1915                 return false;
1916         /* No consecutive loss probes. */
1917         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1918                 tcp_rearm_rto(sk);
1919                 return false;
1920         }
1921         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1922          * finishes.
1923          */
1924         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
1925                 return false;
1926
1927         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
1928         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
1929                 return false;
1930
1931         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
1932          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
1933          */
1934         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !rtt || !tp->packets_out ||
1935             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1936                 return false;
1937
1938         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
1939              tcp_send_head(sk))
1940                 return false;
1941
1942         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
1943          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
1944          */
1945         timeout = rtt << 1;
1946         if (tp->packets_out == 1)
1947                 timeout = max_t(u32, timeout,
1948                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
1949         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
1950
1951         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
1952         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
1953         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
1954         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
1955                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
1956                 if (delta > 0)
1957                         timeout = delta;
1958         }
1959
1960         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
1961                                   TCP_RTO_MAX);
1962         return true;
1963 }
1964
1965 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
1966  * retransmit the last segment.
1967  */
1968 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
1969 {
1970         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1971         struct sk_buff *skb;
1972         int pcount;
1973         int mss = tcp_current_mss(sk);
1974         int err = -1;
1975
1976         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
1977                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
1978                 goto rearm_timer;
1979         }
1980
1981         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
1982         if (tp->tlp_high_seq)
1983                 goto rearm_timer;
1984
1985         /* Retransmit last segment. */
1986         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
1987         if (WARN_ON(!skb))
1988                 goto rearm_timer;
1989
1990         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1991         if (WARN_ON(!pcount))
1992                 goto rearm_timer;
1993
1994         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
1995                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
1996                         goto rearm_timer;
1997                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
1998         }
1999
2000         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2001                 goto rearm_timer;
2002
2003         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2004         if (skb->len > 0)
2005                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2006
2007         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2008         if (likely(!err))
2009                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2010
2011 rearm_timer:
2012         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2013                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2014                                   TCP_RTO_MAX);
2015
2016         if (likely(!err))
2017                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2018                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2019         return;
2020 }
2021
2022 /* Push out any pending frames which were held back due to
2023  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2024  * The socket must be locked by the caller.
2025  */
2026 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2027                                int nonagle)
2028 {
2029         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2030          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2031          * all will be happy.
2032          */
2033         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2034                 return;
2035
2036         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2037                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2038                 tcp_check_probe_timer(sk);
2039 }
2040
2041 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2042  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2043  */
2044 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2045 {
2046         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2047
2048         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2049
2050         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2051 }
2052
2053 /* This function returns the amount that we can raise the
2054  * usable window based on the following constraints
2055  *
2056  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2057  * 2. We limit memory per socket
2058  *
2059  * RFC 1122:
2060  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2061  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2062  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2063  *
2064  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2065  * it at least MSS bytes.
2066  *
2067  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2068  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2069  *
2070  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2071  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2072  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2073  * window to always advance by a single byte.
2074  *
2075  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2076  * then this will not be a problem.
2077  *
2078  * BSD seems to make the following compromise:
2079  *
2080  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2081  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2082  *      then set the window to 0.
2083  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2084  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2085  *      and from being larger than the largest representable value.
2086  *
2087  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2088  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2089  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2090  * those cases where the window is constrained on the sender side
2091  * because the pipeline is full.
2092  *
2093  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2094  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2095  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2096  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2097  * of having a fixed window size at almost all times.
2098  *
2099  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2100  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2101  *
2102  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2103  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2104  */
2105 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2106 {
2107         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2108         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2109         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2110          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2111          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2112          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2113          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2114          */
2115         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2116         int free_space = tcp_space(sk);
2117         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2118         int window;
2119
2120         if (mss > full_space)
2121                 mss = full_space;
2122
2123         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2124                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2125
2126                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2127                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2128                                                4U * tp->advmss);
2129
2130                 if (free_space < mss)
2131                         return 0;
2132         }
2133
2134         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2135                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2136
2137         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2138          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2139          */
2140         window = tp->rcv_wnd;
2141         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2142                 window = free_space;
2143
2144                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2145                  * Import case: prevent zero window announcement if
2146                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2147                  */
2148                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2149                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2150                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2151         } else {
2152                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2153                  * Window clamp already applied above.
2154                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2155                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2156                  * and multiply from happening most of the time.
2157                  * We also don't do any window rounding when the free space
2158                  * is too small.
2159                  */
2160                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2161                         window = (free_space / mss) * mss;
2162                 else if (mss == full_space &&
2163                          free_space > window + (full_space >> 1))
2164                         window = free_space;
2165         }
2166
2167         return window;
2168 }
2169
2170 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2171 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2172 {
2173         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2174         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2175         int skb_size, next_skb_size;
2176
2177         skb_size = skb->len;
2178         next_skb_size = next_skb->len;
2179
2180         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2181
2182         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2183
2184         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2185
2186         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2187                                   next_skb_size);
2188
2189         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2190                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2191
2192         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2193                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2194
2195         /* Update sequence range on original skb. */
2196         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2197
2198         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2199         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2200
2201         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2202          * packet counting does not break.
2203          */
2204         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2205
2206         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2207         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2208         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2209                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2210
2211         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2212
2213         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2214 }
2215
2216 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2217 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2218 {
2219         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2220                 return false;
2221         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2222         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2223                 return false;
2224         if (skb_cloned(skb))
2225                 return false;
2226         if (skb == tcp_send_head(sk))
2227                 return false;
2228         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2229         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2230                 return false;
2231
2232         return true;
2233 }
2234
2235 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2236  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2237  */
2238 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2239                                      int space)
2240 {
2241         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2242         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2243         bool first = true;
2244
2245         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2246                 return;
2247         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2248                 return;
2249
2250         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2251                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2252                         break;
2253
2254                 space -= skb->len;
2255
2256                 if (first) {
2257                         first = false;
2258                         continue;
2259                 }
2260
2261                 if (space < 0)
2262                         break;
2263                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2264                  * the data in the second
2265                  */
2266                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2267                         break;
2268
2269                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2270                         break;
2271
2272                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2273         }
2274 }
2275
2276 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2277  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2278  * error occurred which prevented the send.
2279  */
2280 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2281 {
2282         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2283         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2284         unsigned int cur_mss;
2285
2286         /* Inconslusive MTU probe */
2287         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2288                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2289         }
2290
2291         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2292          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2293          */
2294         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2295             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2296                 return -EAGAIN;
2297
2298         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2299                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2300                         BUG();
2301                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2302                         return -ENOMEM;
2303         }
2304
2305         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2306                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2307
2308         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2309
2310         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2311          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2312          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2313          * our retransmit serves as a zero window probe.
2314          */
2315         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2316             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2317                 return -EAGAIN;
2318
2319         if (skb->len > cur_mss) {
2320                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2321                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2322         } else {
2323                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2324
2325                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2326                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2327                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2328                 }
2329         }
2330
2331         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2332
2333         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2334          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2335          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2336          */
2337         if (skb->len > 0 &&
2338             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2339             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2340                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2341                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2342                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2343                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2344                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2345                 }
2346         }
2347
2348         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2349          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2350          */
2351         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2352
2353         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it */
2354         if (unlikely(NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3))) {
2355                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2356                                                    GFP_ATOMIC);
2357                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2358                               -ENOBUFS;
2359         } else {
2360                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2361         }
2362 }
2363
2364 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2365 {
2366         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2367         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2368
2369         if (err == 0) {
2370                 /* Update global TCP statistics. */
2371                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2372
2373                 tp->total_retrans++;
2374
2375 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2376                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2377                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2378                 }
2379 #endif
2380                 if (!tp->retrans_out)
2381                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2382                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2383                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2384
2385                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2386                 if (!tp->retrans_stamp)
2387                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2388
2389                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2390
2391                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2392                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2393                  */
2394                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2395         }
2396         return err;
2397 }
2398
2399 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2400  * window/congestion state.
2401  */
2402 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2403 {
2404         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2405         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2406
2407         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2408         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2409                 return false;
2410
2411         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2412         if (tcp_is_reno(tp))
2413                 return false;
2414
2415         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2416          * and retransmission... Both ways have their merits...
2417          *
2418          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2419          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2420          * NextSeg() specified in RFC3517.
2421          */
2422
2423         if (tcp_may_send_now(sk))
2424                 return false;
2425
2426         return true;
2427 }
2428
2429 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2430  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2431  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2432  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2433  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2434  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2435  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2436  */
2437 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2438 {
2439         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2440         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2441         struct sk_buff *skb;
2442         struct sk_buff *hole = NULL;
2443         u32 last_lost;
2444         int mib_idx;
2445         int fwd_rexmitting = 0;
2446
2447         if (!tp->packets_out)
2448                 return;
2449
2450         if (!tp->lost_out)
2451                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2452
2453         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2454                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2455                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2456                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2457                         last_lost = tp->retransmit_high;
2458         } else {
2459                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2460                 last_lost = tp->snd_una;
2461         }
2462
2463         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2464                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2465
2466                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2467                         break;
2468                 /* we could do better than to assign each time */
2469                 if (hole == NULL)
2470                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2471
2472                 /* Assume this retransmit will generate
2473                  * only one packet for congestion window
2474                  * calculation purposes.  This works because
2475                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2476                  * packet to be MSS sized and all the
2477                  * packet counting works out.
2478                  */
2479                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2480                         return;
2481
2482                 if (fwd_rexmitting) {
2483 begin_fwd:
2484                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2485                                 break;
2486                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2487
2488                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2489                         tp->retransmit_high = last_lost;
2490                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2491                                 break;
2492                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2493                         if (hole != NULL) {
2494                                 skb = hole;
2495                                 hole = NULL;
2496                         }
2497                         fwd_rexmitting = 1;
2498                         goto begin_fwd;
2499
2500                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2501                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2502                                 hole = skb;
2503                         continue;
2504
2505                 } else {
2506                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2507                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2508                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2509                         else
2510                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2511                 }
2512
2513                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2514                         continue;
2515
2516                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2517                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2518                         return;
2519                 }
2520                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2521
2522                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2523                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2524
2525                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2526                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2527                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2528                                                   TCP_RTO_MAX);
2529         }
2530 }
2531
2532 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2533  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2534  */
2535 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2536 {
2537         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2538         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2539         int mss_now;
2540
2541         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2542          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2543          * and IP options.
2544          */
2545         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2546
2547         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2548                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2549                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2550                 tp->write_seq++;
2551         } else {
2552                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2553                 for (;;) {
2554                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2555                                                sk->sk_allocation);
2556                         if (skb)
2557                                 break;
2558                         yield();
2559                 }
2560
2561                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2562                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2563                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2564                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2565                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2566                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2567         }
2568         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2569 }
2570
2571 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2572  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2573  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2574  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2575  */
2576 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2577 {
2578         struct sk_buff *skb;
2579
2580         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2581         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2582         if (!skb) {
2583                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2584                 return;
2585         }
2586
2587         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2588         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2589         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2590                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2591         /* Send it off. */
2592         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2593         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2594                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2595
2596         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2597 }
2598
2599 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2600  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2601  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2602  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2603  * and rcv_wscale values will not be correct.
2604  */
2605 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2606 {
2607         struct sk_buff *skb;
2608
2609         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2610         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2611                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2612                 return -EFAULT;
2613         }
2614         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2615                 if (skb_cloned(skb)) {
2616                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2617                         if (nskb == NULL)
2618                                 return -ENOMEM;
2619                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2620                         skb_header_release(nskb);
2621                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2622                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2623                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2624                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2625                         skb = nskb;
2626                 }
2627
2628                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2629                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2630         }
2631         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2632         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2633 }
2634
2635 /**
2636  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2637  * sk: listener socket
2638  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2639  * req: request_sock pointer
2640  *
2641  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2642  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2643  */
2644 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2645                                 struct request_sock *req,
2646                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2647 {
2648         struct tcp_out_options opts;
2649         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2650         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2651         struct tcphdr *th;
2652         struct sk_buff *skb;
2653         struct tcp_md5sig_key *md5;
2654         int tcp_header_size;
2655         int mss;
2656
2657         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER + 15, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
2658         if (unlikely(!skb)) {
2659                 dst_release(dst);
2660                 return NULL;
2661         }
2662         /* Reserve space for headers. */
2663         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2664
2665         skb_dst_set(skb, dst);
2666
2667         mss = dst_metric_advmss(dst);
2668         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2669                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2670
2671         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2672                 __u8 rcv_wscale;
2673                 /* Set this up on the first call only */
2674                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2675
2676                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2677                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2678                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2679                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2680
2681                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2682                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2683                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2684                         &req->rcv_wnd,
2685                         &req->window_clamp,
2686                         ireq->wscale_ok,
2687                         &rcv_wscale,
2688                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2689                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2690         }
2691
2692         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2693 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2694         if (unlikely(req->cookie_ts))
2695                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2696         else
2697 #endif
2698         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2699         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2700                                              foc) + sizeof(*th);
2701
2702         skb_push(skb, tcp_header_size);
2703         skb_reset_transport_header(skb);
2704
2705         th = tcp_hdr(skb);
2706         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2707         th->syn = 1;
2708         th->ack = 1;
2709         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2710         th->source = ireq->loc_port;
2711         th->dest = ireq->rmt_port;
2712         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2713          * not even correctly set)
2714          */
2715         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2716                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2717
2718         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2719         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2720         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2721
2722         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2723         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2724         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2725         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2726         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2727
2728 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2729         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2730         if (md5) {
2731                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2732                                                md5, NULL, req, skb);
2733         }
2734 #endif
2735
2736         return skb;
2737 }
2738 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2739
2740 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2741 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2742 {
2743         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2744         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2745         __u8 rcv_wscale;
2746
2747         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2748          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2749          */
2750         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2751                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2752
2753 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2754         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2755                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2756 #endif
2757
2758         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2759         if (tp->rx_opt.user_mss)
2760                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2761         tp->max_window = 0;
2762         tcp_mtup_init(sk);
2763         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2764
2765         if (!tp->window_clamp)
2766                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2767         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2768         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2769                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2770
2771         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2772
2773         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2774         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2775             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2776                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2777
2778         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2779                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2780                                   &tp->rcv_wnd,
2781                                   &tp->window_clamp,
2782                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2783                                   &rcv_wscale,
2784                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2785
2786         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2787         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2788
2789         sk->sk_err = 0;
2790         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2791         tp->snd_wnd = 0;
2792         tcp_init_wl(tp, 0);
2793         tp->snd_una = tp->write_seq;
2794         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2795         tp->snd_up = tp->write_seq;
2796         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2797
2798         if (likely(!tp->repair))
2799                 tp->rcv_nxt = 0;
2800         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2801         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2802
2803         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2804         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2805         tcp_clear_retrans(tp);
2806 }
2807
2808 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2809 {
2810         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2811         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2812
2813         tcb->end_seq += skb->len;
2814         skb_header_release(skb);
2815         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2816         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2817         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2818         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2819         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2820 }
2821
2822 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2823  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2824  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2825  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2826  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2827  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2828  */
2829 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2830 {
2831         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2832         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2833         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2834         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2835         unsigned long last_syn_loss = 0;
2836
2837         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2838         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2839                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2840         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2841         if (syn_loss > 1 &&
2842             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2843                 fo->cookie.len = -1;
2844                 goto fallback;
2845         }
2846
2847         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2848                 fo->cookie.len = -1;
2849         else if (fo->cookie.len <= 0)
2850                 goto fallback;
2851
2852         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2853          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2854          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2855          */
2856         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2857                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2858         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2859                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2860
2861         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2862                                    sk->sk_allocation);
2863         if (syn_data == NULL)
2864                 goto fallback;
2865
2866         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2867                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2868                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2869                 int len = iov->iov_len;
2870
2871                 if (syn_data->len + len > space)
2872                         len = space - syn_data->len;
2873                 else if (i + 1 == iovlen)
2874                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2875                         fo->data = NULL;
2876
2877                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2878                         goto fallback;
2879         }
2880
2881         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2882         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2883         if (data == NULL)
2884                 goto fallback;
2885         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2886         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2887         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2888         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2889         fo->copied = data->len;
2890
2891         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2892                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2893                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2894                 goto done;
2895         }
2896         syn_data = NULL;
2897
2898 fallback:
2899         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2900         if (fo->cookie.len > 0)
2901                 fo->cookie.len = 0;
2902         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2903         if (err)
2904                 tp->syn_fastopen = 0;
2905         kfree_skb(syn_data);
2906 done:
2907         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2908         return err;
2909 }
2910
2911 /* Build a SYN and send it off. */
2912 int tcp_connect(struct sock *sk)
2913 {
2914         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2915         struct sk_buff *buff;
2916         int err;
2917
2918         tcp_connect_init(sk);
2919
2920         if (unlikely(tp->repair)) {
2921                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
2922                 return 0;
2923         }
2924
2925         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2926         if (unlikely(buff == NULL))
2927                 return -ENOBUFS;
2928
2929         /* Reserve space for headers. */
2930         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2931
2932         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2933         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2934         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
2935         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2936
2937         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
2938         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
2939               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2940         if (err == -ECONNREFUSED)
2941                 return err;
2942
2943         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2944          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2945          */
2946         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2947         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2948         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2949
2950         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2951         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2952                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2953         return 0;
2954 }
2955 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2956
2957 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2958  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2959  * for details.
2960  */
2961 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2962 {
2963         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2964         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2965         unsigned long timeout;
2966
2967         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2968                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2969                 int max_ato = HZ / 2;
2970
2971                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2972                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2973                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2974
2975                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2976
2977                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2978                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2979                  * directly.
2980                  */
2981                 if (tp->srtt) {
2982                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2983
2984                         if (rtt < max_ato)
2985                                 max_ato = rtt;
2986                 }
2987
2988                 ato = min(ato, max_ato);
2989         }
2990
2991         /* Stay within the limit we were given */
2992         timeout = jiffies + ato;
2993
2994         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
2995         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
2996                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
2997                  * send ACK now.
2998                  */
2999                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3000                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3001                         tcp_send_ack(sk);
3002                         return;
3003                 }
3004
3005                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3006                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3007         }
3008         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3009         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3010         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3011 }
3012
3013 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3014 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3015 {
3016         struct sk_buff *buff;
3017
3018         /* If we have been reset, we may not send again. */
3019         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3020                 return;
3021
3022         /* We are not putting this on the write queue, so
3023          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3024          * sock.
3025          */
3026         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3027         if (buff == NULL) {
3028                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3029                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3030                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3031                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3032                 return;
3033         }
3034
3035         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3036         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3037         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3038
3039         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3040         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3041         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3042 }
3043
3044 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3045  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3046  *
3047  * Question: what should we make while urgent mode?
3048  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3049  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3050  *
3051  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3052  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3053  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3054  */
3055 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3056 {
3057         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3058         struct sk_buff *skb;
3059
3060         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3061         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3062         if (skb == NULL)
3063                 return -1;
3064
3065         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3066         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3067         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3068          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3069          * send it.
3070          */
3071         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3072         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3073         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3074 }
3075
3076 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3077 {
3078         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3079                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3080                 tcp_sk(sk)->snd_nxt = tcp_sk(sk)->write_seq;
3081                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3082         }
3083 }
3084
3085 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3086 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3087 {
3088         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3089         struct sk_buff *skb;
3090
3091         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3092                 return -1;
3093
3094         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3095             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3096                 int err;
3097                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3098                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3099
3100                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3101                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3102
3103                 /* We are probing the opening of a window
3104                  * but the window size is != 0
3105                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3106                  */
3107                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3108                     skb->len > mss) {
3109                         seg_size = min(seg_size, mss);
3110                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3111                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3112                                 return -1;
3113                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3114                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3115
3116                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3117                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3118                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3119                 if (!err)
3120                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3121                 return err;
3122         } else {
3123                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3124                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3125                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3126         }
3127 }
3128
3129 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3130  * a partial packet else a zero probe.
3131  */
3132 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3133 {
3134         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3135         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3136         int err;
3137
3138         err = tcp_write_wakeup(sk);
3139
3140         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3141                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3142                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3143                 icsk->icsk_backoff = 0;
3144                 return;
3145         }
3146
3147         if (err <= 0) {
3148                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3149                         icsk->icsk_backoff++;
3150                 icsk->icsk_probes_out++;
3151                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3152                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3153                                           TCP_RTO_MAX);
3154         } else {
3155                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3156                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3157                  * Let local senders to fight for local resources.
3158                  *
3159                  * Use accumulated backoff yet.
3160                  */
3161                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3162                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3163                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3164                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3165                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3166                                           TCP_RTO_MAX);
3167         }
3168 }