]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - net/ipv4/tcp_output.c
Merge branch 'for-3.13/logitech' into for-next
[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 unsigned int sysctl_tcp_notsent_lowat __read_mostly = UINT_MAX;
69 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_notsent_lowat);
70
71 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
72                            int push_one, gfp_t gfp);
73
74 /* Account for new data that has been sent to the network. */
75 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
76 {
77         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
78         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
79         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
80
81         tcp_advance_send_head(sk, skb);
82         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
83
84         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
85         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
86             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
87                 tcp_rearm_rto(sk);
88         }
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         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
167
168         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
169             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
170                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
171
172         tp->lsndtime = now;
173
174         /* If it is a reply for ato after last received
175          * packet, enter pingpong mode.
176          */
177         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato &&
178             (!dst || !dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)))
179                         icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
180 }
181
182 /* Account for an ACK we sent. */
183 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
184 {
185         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
186         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
187 }
188
189
190 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
191 {
192         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
193          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
194          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
195          * limit when mss is larger than 1460.
196          */
197         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
198
199         if (mss > 1460)
200                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
201         return init_rwnd;
202 }
203
204 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
205  * Based on the assumption that the given amount of space
206  * will be offered. Store the results in the tp structure.
207  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
208  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
209  * This MUST be enforced by all callers.
210  */
211 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
212                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
213                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
214                                __u32 init_rcv_wnd)
215 {
216         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
217
218         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
219         if (*window_clamp == 0)
220                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
221         space = min(*window_clamp, space);
222
223         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
224         if (space > mss)
225                 space = (space / mss) * mss;
226
227         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
228          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
229          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
230          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
231          * unless the remote has sent us a window scaling option,
232          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
233          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
234          */
235         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
236                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
237         else
238                 (*rcv_wnd) = space;
239
240         (*rcv_wscale) = 0;
241         if (wscale_ok) {
242                 /* Set window scaling on max possible window
243                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
244                  */
245                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
246                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
247                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
248                         space >>= 1;
249                         (*rcv_wscale)++;
250                 }
251         }
252
253         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
254                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
255                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
256                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
257         }
258
259         /* Set the clamp no higher than max representable value */
260         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
261 }
262 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
263
264 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
265  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
266  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
267  * frame.
268  */
269 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
270 {
271         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
272         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
273         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
274
275         /* Never shrink the offered window */
276         if (new_win < cur_win) {
277                 /* Danger Will Robinson!
278                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
279                  * we will not be able to advertise a zero
280                  * window in time.  --DaveM
281                  *
282                  * Relax Will Robinson.
283                  */
284                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
285         }
286         tp->rcv_wnd = new_win;
287         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
288
289         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
290          * scaled window.
291          */
292         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
293                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
294         else
295                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
296
297         /* RFC1323 scaling applied */
298         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
299
300         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
301         if (new_win == 0)
302                 tp->pred_flags = 0;
303
304         return new_win;
305 }
306
307 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
308 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
309 {
310         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
311         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
312                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
313 }
314
315 /* Packet ECN state for a SYN.  */
316 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
317 {
318         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
319
320         tp->ecn_flags = 0;
321         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
322                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
323                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
324         }
325 }
326
327 static __inline__ void
328 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
329 {
330         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
331                 th->ece = 1;
332 }
333
334 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
335  * be sent.
336  */
337 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
338                                 int tcp_header_len)
339 {
340         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
341
342         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
343                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
344                 if (skb->len != tcp_header_len &&
345                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
346                         INET_ECN_xmit(sk);
347                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
348                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
349                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
350                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
351                         }
352                 } else {
353                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
354                         INET_ECN_dontxmit(sk);
355                 }
356                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
357                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
358         }
359 }
360
361 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
362  * auto increment end seqno.
363  */
364 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
365 {
366         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
367         skb->csum = 0;
368
369         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
370         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
371
372         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
373         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
374         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
375
376         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
377         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
378                 seq++;
379         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
380 }
381
382 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
383 {
384         return tp->snd_una != tp->snd_up;
385 }
386
387 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
388 #define OPTION_TS               (1 << 1)
389 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
390 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
391 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
392
393 struct tcp_out_options {
394         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
395         u16 mss;                /* 0 to disable */
396         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
397         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
398         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
399         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
400         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
401         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
402 };
403
404 /* Write previously computed TCP options to the packet.
405  *
406  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
407  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
408  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
409  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
410  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
411  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
412  * particular reason why the ordering would need to be changed).
413  *
414  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
415  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
416  */
417 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
418                               struct tcp_out_options *opts)
419 {
420         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
421
422         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
423                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
424                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
425                 /* overload cookie hash location */
426                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
427                 ptr += 4;
428         }
429
430         if (unlikely(opts->mss)) {
431                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
432                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
433                                opts->mss);
434         }
435
436         if (likely(OPTION_TS & options)) {
437                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
438                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
439                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
440                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
441                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
442                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
443                 } else {
444                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
445                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
446                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
447                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
448                 }
449                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
450                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
451         }
452
453         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
454                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
455                                (TCPOPT_NOP << 16) |
456                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
457                                TCPOLEN_SACK_PERM);
458         }
459
460         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
461                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
462                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
463                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
464                                opts->ws);
465         }
466
467         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
468                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
469                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
470                 int this_sack;
471
472                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
473                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
474                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
475                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
476                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
477
478                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
479                      ++this_sack) {
480                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
481                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
482                 }
483
484                 tp->rx_opt.dsack = 0;
485         }
486
487         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
488                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
489
490                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
491                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
492                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
493
494                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
495                 if ((foc->len & 3) == 2) {
496                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
497                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
498                 }
499                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
500         }
501 }
502
503 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
504  * network wire format yet.
505  */
506 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
507                                 struct tcp_out_options *opts,
508                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
509 {
510         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
511         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
512         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
513
514 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
515         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
516         if (*md5) {
517                 opts->options |= OPTION_MD5;
518                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
519         }
520 #else
521         *md5 = NULL;
522 #endif
523
524         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
525          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
526          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
527          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
528          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
529          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
530          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
531          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
532          * going out.  */
533         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
534         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
535
536         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
537                 opts->options |= OPTION_TS;
538                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
539                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
540                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
541         }
542         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
543                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
544                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
545                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
546         }
547         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
548                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
549                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
550                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
551         }
552
553         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
554                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
555                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
556                 if (remaining >= need) {
557                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
558                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
559                         remaining -= need;
560                         tp->syn_fastopen = 1;
561                 }
562         }
563
564         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
565 }
566
567 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
568 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
569                                    struct request_sock *req,
570                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
571                                    struct tcp_out_options *opts,
572                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
573                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
574 {
575         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
576         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
577
578 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
579         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
580         if (*md5) {
581                 opts->options |= OPTION_MD5;
582                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
583
584                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
585                  * options. There was discussion about disabling SACK
586                  * rather than TS in order to fit in better with old,
587                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
588                  */
589                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
590         }
591 #else
592         *md5 = NULL;
593 #endif
594
595         /* We always send an MSS option. */
596         opts->mss = mss;
597         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
598
599         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
600                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
601                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
602                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
603         }
604         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
605                 opts->options |= OPTION_TS;
606                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
607                 opts->tsecr = req->ts_recent;
608                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
609         }
610         if (likely(ireq->sack_ok)) {
611                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
612                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
613                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
614         }
615         if (foc != NULL) {
616                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
617                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
618                 if (remaining >= need) {
619                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
620                         opts->fastopen_cookie = foc;
621                         remaining -= need;
622                 }
623         }
624
625         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
626 }
627
628 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
629  * final wire format yet.
630  */
631 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
632                                         struct tcp_out_options *opts,
633                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
634 {
635         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
636         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
637         unsigned int size = 0;
638         unsigned int eff_sacks;
639
640 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
641         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
642         if (unlikely(*md5)) {
643                 opts->options |= OPTION_MD5;
644                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
645         }
646 #else
647         *md5 = NULL;
648 #endif
649
650         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
651                 opts->options |= OPTION_TS;
652                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
653                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
654                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
655         }
656
657         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
658         if (unlikely(eff_sacks)) {
659                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
660                 opts->num_sack_blocks =
661                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
662                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
663                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
664                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
665                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
666         }
667
668         return size;
669 }
670
671
672 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
673  *
674  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
675  * to reduce RTT and bufferbloat.
676  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
677  *
678  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
679  * needs to be reallocated in a driver.
680  * The invariant being skb->truesize substracted from sk->sk_wmem_alloc
681  *
682  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
683  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
684  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
685  */
686 struct tsq_tasklet {
687         struct tasklet_struct   tasklet;
688         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
689 };
690 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
691
692 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
693 {
694         if ((1 << sk->sk_state) &
695             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
696              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
697                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), 0, 0, GFP_ATOMIC);
698 }
699 /*
700  * One tasklest per cpu tries to send more skbs.
701  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
702  * transfering tsq->head because tcp_wfree() might
703  * interrupt us (non NAPI drivers)
704  */
705 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
706 {
707         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
708         LIST_HEAD(list);
709         unsigned long flags;
710         struct list_head *q, *n;
711         struct tcp_sock *tp;
712         struct sock *sk;
713
714         local_irq_save(flags);
715         list_splice_init(&tsq->head, &list);
716         local_irq_restore(flags);
717
718         list_for_each_safe(q, n, &list) {
719                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
720                 list_del(&tp->tsq_node);
721
722                 sk = (struct sock *)tp;
723                 bh_lock_sock(sk);
724
725                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
726                         tcp_tsq_handler(sk);
727                 } else {
728                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
729                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
730                 }
731                 bh_unlock_sock(sk);
732
733                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
734                 sk_free(sk);
735         }
736 }
737
738 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
739                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
740                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
741                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
742 /**
743  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
744  * @sk: socket
745  *
746  * called from release_sock() to perform protocol dependent
747  * actions before socket release.
748  */
749 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
750 {
751         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
752         unsigned long flags, nflags;
753
754         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
755         do {
756                 flags = tp->tsq_flags;
757                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
758                         return;
759                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
760         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
761
762         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
763                 tcp_tsq_handler(sk);
764
765         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
766                 tcp_write_timer_handler(sk);
767                 __sock_put(sk);
768         }
769         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
770                 tcp_delack_timer_handler(sk);
771                 __sock_put(sk);
772         }
773         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
774                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
775                 __sock_put(sk);
776         }
777 }
778 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
779
780 void __init tcp_tasklet_init(void)
781 {
782         int i;
783
784         for_each_possible_cpu(i) {
785                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
786
787                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
788                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
789                              tcp_tasklet_func,
790                              (unsigned long)tsq);
791         }
792 }
793
794 /*
795  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
796  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
797  * hold qdisc lock.
798  */
799 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
800 {
801         struct sock *sk = skb->sk;
802         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
803
804         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
805             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
806                 unsigned long flags;
807                 struct tsq_tasklet *tsq;
808
809                 /* Keep a ref on socket.
810                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
811                  */
812                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
813
814                 /* queue this socket to tasklet queue */
815                 local_irq_save(flags);
816                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
817                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
818                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
819                 local_irq_restore(flags);
820         } else {
821                 sock_wfree(skb);
822         }
823 }
824
825 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
826  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
827  * transmission and possible later retransmissions.
828  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
829  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
830  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
831  * device.
832  *
833  * We are working here with either a clone of the original
834  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
835  */
836 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
837                             gfp_t gfp_mask)
838 {
839         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
840         struct inet_sock *inet;
841         struct tcp_sock *tp;
842         struct tcp_skb_cb *tcb;
843         struct tcp_out_options opts;
844         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
845         struct tcp_md5sig_key *md5;
846         struct tcphdr *th;
847         int err;
848
849         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
850
851         /* If congestion control is doing timestamping, we must
852          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
853          */
854         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
855                 __net_timestamp(skb);
856
857         if (likely(clone_it)) {
858                 const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
859
860                 if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
861                              fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE))
862                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
863                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
864
865                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
866                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
867                 else
868                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
869                 if (unlikely(!skb))
870                         return -ENOBUFS;
871         }
872
873         inet = inet_sk(sk);
874         tp = tcp_sk(sk);
875         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
876         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
877
878         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
879                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
880         else
881                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
882                                                            &md5);
883         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
884
885         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
886                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
887
888         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
889          * another queue.
890          */
891         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
892
893         skb_push(skb, tcp_header_size);
894         skb_reset_transport_header(skb);
895
896         skb_orphan(skb);
897         skb->sk = sk;
898         skb->destructor = tcp_wfree;
899         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
900
901         /* Build TCP header and checksum it. */
902         th = tcp_hdr(skb);
903         th->source              = inet->inet_sport;
904         th->dest                = inet->inet_dport;
905         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
906         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
907         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
908                                         tcb->tcp_flags);
909
910         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
911                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
912                  * is never scaled.
913                  */
914                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
915         } else {
916                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
917         }
918         th->check               = 0;
919         th->urg_ptr             = 0;
920
921         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
922         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
923                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
924                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
925                         th->urg = 1;
926                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
927                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
928                         th->urg = 1;
929                 }
930         }
931
932         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
933         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
934                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
935
936 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
937         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
938         if (md5) {
939                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
940                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
941                                                md5, sk, NULL, skb);
942         }
943 #endif
944
945         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
946
947         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
948                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
949
950         if (skb->len != tcp_header_size)
951                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
952
953         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
954                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
955                               tcp_skb_pcount(skb));
956
957         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
958         if (likely(err <= 0))
959                 return err;
960
961         tcp_enter_cwr(sk, 1);
962
963         return net_xmit_eval(err);
964 }
965
966 /* This routine just queues the buffer for sending.
967  *
968  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
969  * otherwise socket can stall.
970  */
971 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
972 {
973         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
974
975         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
976         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
977         skb_header_release(skb);
978         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
979         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
980         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
981 }
982
983 /* Initialize TSO segments for a packet. */
984 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
985                                  unsigned int mss_now)
986 {
987         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
988             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
989                 /* Avoid the costly divide in the normal
990                  * non-TSO case.
991                  */
992                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
993                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
994                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
995         } else {
996                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
997                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
998                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
999         }
1000 }
1001
1002 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1003  * skb is counted to fackets_out or not.
1004  */
1005 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1006                                    int decr)
1007 {
1008         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1009
1010         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1011                 return;
1012
1013         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1014                 tp->fackets_out -= decr;
1015 }
1016
1017 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1018  * tweaks to fix counters
1019  */
1020 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1021 {
1022         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1023
1024         tp->packets_out -= decr;
1025
1026         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1027                 tp->sacked_out -= decr;
1028         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1029                 tp->retrans_out -= decr;
1030         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1031                 tp->lost_out -= decr;
1032
1033         /* Reno case is special. Sigh... */
1034         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1035                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1036
1037         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1038
1039         if (tp->lost_skb_hint &&
1040             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1041             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1042                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1043
1044         tcp_verify_left_out(tp);
1045 }
1046
1047 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1048  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1049  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1050  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1051  */
1052 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1053                  unsigned int mss_now)
1054 {
1055         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1056         struct sk_buff *buff;
1057         int nsize, old_factor;
1058         int nlen;
1059         u8 flags;
1060
1061         if (WARN_ON(len > skb->len))
1062                 return -EINVAL;
1063
1064         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1065         if (nsize < 0)
1066                 nsize = 0;
1067
1068         if (skb_cloned(skb) &&
1069             skb_is_nonlinear(skb) &&
1070             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1071                 return -ENOMEM;
1072
1073         /* Get a new skb... force flag on. */
1074         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1075         if (buff == NULL)
1076                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1077
1078         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1079         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1080         nlen = skb->len - len - nsize;
1081         buff->truesize += nlen;
1082         skb->truesize -= nlen;
1083
1084         /* Correct the sequence numbers. */
1085         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1086         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1087         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1088
1089         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1090         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1091         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1092         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1093         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1094
1095         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1096                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1097                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1098                                                        skb_put(buff, nsize),
1099                                                        nsize, 0);
1100
1101                 skb_trim(skb, len);
1102
1103                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1104         } else {
1105                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1106                 skb_split(skb, buff, len);
1107         }
1108
1109         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1110
1111         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1112          * skbs, which it never sent before. --ANK
1113          */
1114         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1115         buff->tstamp = skb->tstamp;
1116
1117         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1118
1119         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1120         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1121         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1122
1123         /* If this packet has been sent out already, we must
1124          * adjust the various packet counters.
1125          */
1126         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1127                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1128                         tcp_skb_pcount(buff);
1129
1130                 if (diff)
1131                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1132         }
1133
1134         /* Link BUFF into the send queue. */
1135         skb_header_release(buff);
1136         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1137
1138         return 0;
1139 }
1140
1141 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1142  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1143  * immediately discarded.
1144  */
1145 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1146 {
1147         int i, k, eat;
1148
1149         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1150         if (eat) {
1151                 __skb_pull(skb, eat);
1152                 len -= eat;
1153                 if (!len)
1154                         return;
1155         }
1156         eat = len;
1157         k = 0;
1158         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1159                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1160
1161                 if (size <= eat) {
1162                         skb_frag_unref(skb, i);
1163                         eat -= size;
1164                 } else {
1165                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1166                         if (eat) {
1167                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1168                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1169                                 eat = 0;
1170                         }
1171                         k++;
1172                 }
1173         }
1174         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1175
1176         skb_reset_tail_pointer(skb);
1177         skb->data_len -= len;
1178         skb->len = skb->data_len;
1179 }
1180
1181 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1182 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1183 {
1184         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1185                 return -ENOMEM;
1186
1187         __pskb_trim_head(skb, len);
1188
1189         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1190         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1191
1192         skb->truesize        -= len;
1193         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1194         sk_mem_uncharge(sk, len);
1195         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1196
1197         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1198         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1199                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1200
1201         return 0;
1202 }
1203
1204 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1205 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1206 {
1207         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1208         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1209         int mss_now;
1210
1211         /* Calculate base mss without TCP options:
1212            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1213          */
1214         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1215
1216         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1217         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1218                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1219
1220                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1221                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1222         }
1223
1224         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1225         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1226                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1227
1228         /* Now subtract optional transport overhead */
1229         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1230
1231         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1232         if (mss_now < 48)
1233                 mss_now = 48;
1234         return mss_now;
1235 }
1236
1237 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1238 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1239 {
1240         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1241         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1242                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1243 }
1244
1245 /* Inverse of above */
1246 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1247 {
1248         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1249         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1250         int mtu;
1251
1252         mtu = mss +
1253               tp->tcp_header_len +
1254               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1255               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1256
1257         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1258         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1259                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1260
1261                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1262                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1263         }
1264         return mtu;
1265 }
1266
1267 /* MTU probing init per socket */
1268 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1269 {
1270         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1271         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1272
1273         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1274         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1275                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1276         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1277         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1278 }
1279 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1280
1281 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1282
1283    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1284    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1285
1286    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1287    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1288    It also does not include TCP options.
1289
1290    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1291
1292    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1293    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1294    taking into account current pmtu, but never exceeds
1295    tp->rx_opt.mss_clamp.
1296
1297    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1298    DOES NOT include either tcp or ip options.
1299
1300    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1301    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1302  */
1303 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1304 {
1305         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1306         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1307         int mss_now;
1308
1309         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1310                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1311
1312         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1313         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1314
1315         /* And store cached results */
1316         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1317         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1318                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1319         tp->mss_cache = mss_now;
1320
1321         return mss_now;
1322 }
1323 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1324
1325 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1326  * and even PMTU discovery events into account.
1327  */
1328 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1329 {
1330         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1331         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1332         u32 mss_now;
1333         unsigned int header_len;
1334         struct tcp_out_options opts;
1335         struct tcp_md5sig_key *md5;
1336
1337         mss_now = tp->mss_cache;
1338
1339         if (dst) {
1340                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1341                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1342                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1343         }
1344
1345         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1346                      sizeof(struct tcphdr);
1347         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1348          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1349          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1350          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1351         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1352                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1353                 mss_now -= delta;
1354         }
1355
1356         return mss_now;
1357 }
1358
1359 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1360 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1361 {
1362         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1363
1364         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1365                 /* Network is feed fully. */
1366                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1367                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1368         } else {
1369                 /* Network starves. */
1370                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1371                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1372
1373                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1374                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1375                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1376         }
1377 }
1378
1379 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1380  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1381  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1382  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1383  *
1384  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1385  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1386  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1387  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1388  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1389  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1390  */
1391 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1392                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1393 {
1394         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1395         u32 needed, window, max_len;
1396
1397         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1398         max_len = mss_now * max_segs;
1399
1400         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1401                 return max_len;
1402
1403         needed = min(skb->len, window);
1404
1405         if (max_len <= needed)
1406                 return max_len;
1407
1408         return needed - needed % mss_now;
1409 }
1410
1411 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1412  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1413  */
1414 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1415                                          const struct sk_buff *skb)
1416 {
1417         u32 in_flight, cwnd;
1418
1419         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1420         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1421             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1422                 return 1;
1423
1424         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1425         cwnd = tp->snd_cwnd;
1426         if (in_flight < cwnd)
1427                 return (cwnd - in_flight);
1428
1429         return 0;
1430 }
1431
1432 /* Initialize TSO state of a skb.
1433  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1434  * SKB onto the wire.
1435  */
1436 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1437                              unsigned int mss_now)
1438 {
1439         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1440
1441         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1442                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1443                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1444         }
1445         return tso_segs;
1446 }
1447
1448 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1449 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1450 {
1451         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1452                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1453 }
1454
1455 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1456  * 1. It is full sized.
1457  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1458  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1459  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1460  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1461  */
1462 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1463                                   const struct sk_buff *skb,
1464                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1465 {
1466         return skb->len < mss_now &&
1467                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1468                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1469 }
1470
1471 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1472  * sent now.
1473  */
1474 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1475                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1476 {
1477         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1478          * write_queue (they have no chances to get new data).
1479          *
1480          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1481          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1482          */
1483         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1484                 return true;
1485
1486         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1487         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1488                 return true;
1489
1490         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1491                 return true;
1492
1493         return false;
1494 }
1495
1496 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1497 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1498                              const struct sk_buff *skb,
1499                              unsigned int cur_mss)
1500 {
1501         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1502
1503         if (skb->len > cur_mss)
1504                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1505
1506         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1507 }
1508
1509 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1510  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1511  * packets allowed by the congestion window.
1512  */
1513 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1514                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1515 {
1516         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1517         unsigned int cwnd_quota;
1518
1519         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1520
1521         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1522                 return 0;
1523
1524         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1525         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1526                 cwnd_quota = 0;
1527
1528         return cwnd_quota;
1529 }
1530
1531 /* Test if sending is allowed right now. */
1532 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1533 {
1534         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1535         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1536
1537         return skb &&
1538                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1539                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1540                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1541 }
1542
1543 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1544  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1545  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1546  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1547  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1548  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1549  */
1550 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1551                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1552 {
1553         struct sk_buff *buff;
1554         int nlen = skb->len - len;
1555         u8 flags;
1556
1557         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1558         if (skb->len != skb->data_len)
1559                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1560
1561         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1562         if (unlikely(buff == NULL))
1563                 return -ENOMEM;
1564
1565         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1566         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1567         buff->truesize += nlen;
1568         skb->truesize -= nlen;
1569
1570         /* Correct the sequence numbers. */
1571         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1572         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1573         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1574
1575         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1576         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1577         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1578         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1579
1580         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1581         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1582
1583         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1584         skb_split(skb, buff, len);
1585
1586         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1587         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1588         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1589
1590         /* Link BUFF into the send queue. */
1591         skb_header_release(buff);
1592         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1593
1594         return 0;
1595 }
1596
1597 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1598  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1599  *
1600  * This algorithm is from John Heffner.
1601  */
1602 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1603 {
1604         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1605         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1606         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1607         int win_divisor;
1608
1609         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1610                 goto send_now;
1611
1612         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1613                 goto send_now;
1614
1615         /* Defer for less than two clock ticks. */
1616         if (tp->tso_deferred &&
1617             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1618                 goto send_now;
1619
1620         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1621
1622         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1623
1624         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1625
1626         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1627         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1628
1629         limit = min(send_win, cong_win);
1630
1631         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1632         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1633                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1634                 goto send_now;
1635
1636         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1637         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1638                 goto send_now;
1639
1640         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1641         if (win_divisor) {
1642                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1643
1644                 /* If at least some fraction of a window is available,
1645                  * just use it.
1646                  */
1647                 chunk /= win_divisor;
1648                 if (limit >= chunk)
1649                         goto send_now;
1650         } else {
1651                 /* Different approach, try not to defer past a single
1652                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1653                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1654                  * then send now.
1655                  */
1656                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1657                         goto send_now;
1658         }
1659
1660         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1661          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1662          */
1663         if (!tp->tso_deferred)
1664                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1665
1666         return true;
1667
1668 send_now:
1669         tp->tso_deferred = 0;
1670         return false;
1671 }
1672
1673 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1674  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1675  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1676  * changes resulting in larger path MTUs.
1677  *
1678  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1679  *         1 if a probe was sent,
1680  *         -1 otherwise
1681  */
1682 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1683 {
1684         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1685         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1686         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1687         int len;
1688         int probe_size;
1689         int size_needed;
1690         int copy;
1691         int mss_now;
1692
1693         /* Not currently probing/verifying,
1694          * not in recovery,
1695          * have enough cwnd, and
1696          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1697         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1698             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1699             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1700             tp->snd_cwnd < 11 ||
1701             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1702                 return -1;
1703
1704         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1705         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1706         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1707         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1708         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1709                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1710                 return -1;
1711         }
1712
1713         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1714         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1715                 return -1;
1716
1717         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1718                 return -1;
1719         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1720                 return 0;
1721
1722         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1723         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1724                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1725                         return -1;
1726                 else
1727                         return 0;
1728         }
1729
1730         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1731         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1732                 return -1;
1733         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1734         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1735
1736         skb = tcp_send_head(sk);
1737
1738         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1739         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1740         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1741         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1742         nskb->csum = 0;
1743         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1744
1745         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1746
1747         len = 0;
1748         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1749                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1750                 if (nskb->ip_summed)
1751                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1752                 else
1753                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1754                                                             skb_put(nskb, copy),
1755                                                             copy, nskb->csum);
1756
1757                 if (skb->len <= copy) {
1758                         /* We've eaten all the data from this skb.
1759                          * Throw it away. */
1760                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1761                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1762                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1763                 } else {
1764                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1765                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1766                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1767                                 skb_pull(skb, copy);
1768                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1769                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1770                                                                  skb->len, 0);
1771                         } else {
1772                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1773                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1774                         }
1775                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1776                 }
1777
1778                 len += copy;
1779
1780                 if (len >= probe_size)
1781                         break;
1782         }
1783         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1784
1785         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1786          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1787         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1788         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1789                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1790                  * effectively two packets. */
1791                 tp->snd_cwnd--;
1792                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1793
1794                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1795                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1796                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1797
1798                 return 1;
1799         }
1800
1801         return -1;
1802 }
1803
1804 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1805  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1806  * window for us.
1807  *
1808  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1809  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1810  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1811  *
1812  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1813  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1814
1815  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1816  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1817  */
1818 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1819                            int push_one, gfp_t gfp)
1820 {
1821         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1822         struct sk_buff *skb;
1823         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1824         int cwnd_quota;
1825         int result;
1826
1827         sent_pkts = 0;
1828
1829         if (!push_one) {
1830                 /* Do MTU probing. */
1831                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1832                 if (!result) {
1833                         return false;
1834                 } else if (result > 0) {
1835                         sent_pkts = 1;
1836                 }
1837         }
1838
1839         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1840                 unsigned int limit;
1841
1842                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1843                 BUG_ON(!tso_segs);
1844
1845                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1846                         goto repair; /* Skip network transmission */
1847
1848                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1849                 if (!cwnd_quota) {
1850                         if (push_one == 2)
1851                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1852                                 cwnd_quota = 1;
1853                         else
1854                                 break;
1855                 }
1856
1857                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1858                         break;
1859
1860                 if (tso_segs == 1) {
1861                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1862                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1863                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1864                                 break;
1865                 } else {
1866                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1867                                 break;
1868                 }
1869
1870                 /* TCP Small Queues :
1871                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1872                  * This allows for :
1873                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1874                  *  - faster recovery
1875                  *  - high rates
1876                  */
1877                 limit = max(skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
1878
1879                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1880                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1881                         break;
1882                 }
1883
1884                 limit = mss_now;
1885                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1886                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1887                                                     min_t(unsigned int,
1888                                                           cwnd_quota,
1889                                                           sk->sk_gso_max_segs));
1890
1891                 if (skb->len > limit &&
1892                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1893                         break;
1894
1895                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1896
1897                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1898                         break;
1899
1900 repair:
1901                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1902                  * This call will increment packets_out.
1903                  */
1904                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1905
1906                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1907                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1908
1909                 if (push_one)
1910                         break;
1911         }
1912
1913         if (likely(sent_pkts)) {
1914                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1915                         tp->prr_out += sent_pkts;
1916
1917                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1918                 if (push_one != 2)
1919                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1920                 tcp_cwnd_validate(sk);
1921                 return false;
1922         }
1923         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1924 }
1925
1926 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1927 {
1928         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1929         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1930         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1931         u32 rtt = tp->srtt >> 3;
1932
1933         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1934                 return false;
1935         /* No consecutive loss probes. */
1936         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1937                 tcp_rearm_rto(sk);
1938                 return false;
1939         }
1940         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1941          * finishes.
1942          */
1943         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
1944                 return false;
1945
1946         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
1947         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
1948                 return false;
1949
1950         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
1951          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
1952          */
1953         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !rtt || !tp->packets_out ||
1954             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1955                 return false;
1956
1957         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
1958              tcp_send_head(sk))
1959                 return false;
1960
1961         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
1962          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
1963          */
1964         timeout = rtt << 1;
1965         if (tp->packets_out == 1)
1966                 timeout = max_t(u32, timeout,
1967                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
1968         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
1969
1970         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
1971         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
1972         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
1973         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
1974                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
1975                 if (delta > 0)
1976                         timeout = delta;
1977         }
1978
1979         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
1980                                   TCP_RTO_MAX);
1981         return true;
1982 }
1983
1984 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
1985  * retransmit the last segment.
1986  */
1987 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
1988 {
1989         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1990         struct sk_buff *skb;
1991         int pcount;
1992         int mss = tcp_current_mss(sk);
1993         int err = -1;
1994
1995         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
1996                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
1997                 goto rearm_timer;
1998         }
1999
2000         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2001         if (tp->tlp_high_seq)
2002                 goto rearm_timer;
2003
2004         /* Retransmit last segment. */
2005         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2006         if (WARN_ON(!skb))
2007                 goto rearm_timer;
2008
2009         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2010         if (WARN_ON(!pcount))
2011                 goto rearm_timer;
2012
2013         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2014                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2015                         goto rearm_timer;
2016                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2017         }
2018
2019         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2020                 goto rearm_timer;
2021
2022         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2023         if (skb->len > 0)
2024                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2025
2026         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2027         if (likely(!err))
2028                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2029
2030 rearm_timer:
2031         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2032                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2033                                   TCP_RTO_MAX);
2034
2035         if (likely(!err))
2036                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2037                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2038         return;
2039 }
2040
2041 /* Push out any pending frames which were held back due to
2042  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2043  * The socket must be locked by the caller.
2044  */
2045 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2046                                int nonagle)
2047 {
2048         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2049          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2050          * all will be happy.
2051          */
2052         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2053                 return;
2054
2055         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2056                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2057                 tcp_check_probe_timer(sk);
2058 }
2059
2060 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2061  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2062  */
2063 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2064 {
2065         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2066
2067         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2068
2069         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2070 }
2071
2072 /* This function returns the amount that we can raise the
2073  * usable window based on the following constraints
2074  *
2075  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2076  * 2. We limit memory per socket
2077  *
2078  * RFC 1122:
2079  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2080  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2081  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2082  *
2083  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2084  * it at least MSS bytes.
2085  *
2086  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2087  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2088  *
2089  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2090  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2091  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2092  * window to always advance by a single byte.
2093  *
2094  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2095  * then this will not be a problem.
2096  *
2097  * BSD seems to make the following compromise:
2098  *
2099  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2100  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2101  *      then set the window to 0.
2102  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2103  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2104  *      and from being larger than the largest representable value.
2105  *
2106  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2107  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2108  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2109  * those cases where the window is constrained on the sender side
2110  * because the pipeline is full.
2111  *
2112  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2113  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2114  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2115  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2116  * of having a fixed window size at almost all times.
2117  *
2118  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2119  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2120  *
2121  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2122  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2123  */
2124 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2125 {
2126         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2127         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2128         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2129          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2130          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2131          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2132          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2133          */
2134         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2135         int free_space = tcp_space(sk);
2136         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2137         int window;
2138
2139         if (mss > full_space)
2140                 mss = full_space;
2141
2142         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2143                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2144
2145                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2146                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2147                                                4U * tp->advmss);
2148
2149                 if (free_space < mss)
2150                         return 0;
2151         }
2152
2153         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2154                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2155
2156         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2157          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2158          */
2159         window = tp->rcv_wnd;
2160         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2161                 window = free_space;
2162
2163                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2164                  * Import case: prevent zero window announcement if
2165                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2166                  */
2167                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2168                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2169                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2170         } else {
2171                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2172                  * Window clamp already applied above.
2173                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2174                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2175                  * and multiply from happening most of the time.
2176                  * We also don't do any window rounding when the free space
2177                  * is too small.
2178                  */
2179                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2180                         window = (free_space / mss) * mss;
2181                 else if (mss == full_space &&
2182                          free_space > window + (full_space >> 1))
2183                         window = free_space;
2184         }
2185
2186         return window;
2187 }
2188
2189 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2190 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2191 {
2192         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2193         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2194         int skb_size, next_skb_size;
2195
2196         skb_size = skb->len;
2197         next_skb_size = next_skb->len;
2198
2199         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2200
2201         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2202
2203         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2204
2205         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2206                                   next_skb_size);
2207
2208         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2209                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2210
2211         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2212                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2213
2214         /* Update sequence range on original skb. */
2215         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2216
2217         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2218         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2219
2220         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2221          * packet counting does not break.
2222          */
2223         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2224
2225         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2226         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2227         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2228                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2229
2230         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2231
2232         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2233 }
2234
2235 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2236 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2237 {
2238         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2239                 return false;
2240         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2241         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2242                 return false;
2243         if (skb_cloned(skb))
2244                 return false;
2245         if (skb == tcp_send_head(sk))
2246                 return false;
2247         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2248         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2249                 return false;
2250
2251         return true;
2252 }
2253
2254 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2255  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2256  */
2257 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2258                                      int space)
2259 {
2260         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2261         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2262         bool first = true;
2263
2264         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2265                 return;
2266         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2267                 return;
2268
2269         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2270                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2271                         break;
2272
2273                 space -= skb->len;
2274
2275                 if (first) {
2276                         first = false;
2277                         continue;
2278                 }
2279
2280                 if (space < 0)
2281                         break;
2282                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2283                  * the data in the second
2284                  */
2285                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2286                         break;
2287
2288                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2289                         break;
2290
2291                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2292         }
2293 }
2294
2295 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2296  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2297  * error occurred which prevented the send.
2298  */
2299 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2300 {
2301         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2302         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2303         unsigned int cur_mss;
2304
2305         /* Inconslusive MTU probe */
2306         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2307                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2308         }
2309
2310         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2311          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2312          */
2313         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2314             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2315                 return -EAGAIN;
2316
2317         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2318                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2319                         BUG();
2320                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2321                         return -ENOMEM;
2322         }
2323
2324         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2325                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2326
2327         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2328
2329         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2330          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2331          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2332          * our retransmit serves as a zero window probe.
2333          */
2334         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2335             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2336                 return -EAGAIN;
2337
2338         if (skb->len > cur_mss) {
2339                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2340                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2341         } else {
2342                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2343
2344                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2345                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2346                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2347                 }
2348         }
2349
2350         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2351
2352         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2353          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2354          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2355          */
2356         if (skb->len > 0 &&
2357             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2358             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2359                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2360                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2361                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2362                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2363                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2364                 }
2365         }
2366
2367         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2368          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2369          */
2370         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2371
2372         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2373          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2374          * beyond what csum_start can cover.
2375          */
2376         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2377                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2378                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2379                                                    GFP_ATOMIC);
2380                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2381                               -ENOBUFS;
2382         } else {
2383                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2384         }
2385 }
2386
2387 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2388 {
2389         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2390         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2391
2392         if (err == 0) {
2393                 /* Update global TCP statistics. */
2394                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2395
2396                 tp->total_retrans++;
2397
2398 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2399                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2400                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2401                 }
2402 #endif
2403                 if (!tp->retrans_out)
2404                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2405                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2406                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2407
2408                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2409                 if (!tp->retrans_stamp)
2410                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2411
2412                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2413
2414                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2415                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2416                  */
2417                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2418         } else {
2419                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2420         }
2421         return err;
2422 }
2423
2424 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2425  * window/congestion state.
2426  */
2427 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2428 {
2429         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2430         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2431
2432         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2433         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2434                 return false;
2435
2436         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2437         if (tcp_is_reno(tp))
2438                 return false;
2439
2440         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2441          * and retransmission... Both ways have their merits...
2442          *
2443          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2444          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2445          * NextSeg() specified in RFC3517.
2446          */
2447
2448         if (tcp_may_send_now(sk))
2449                 return false;
2450
2451         return true;
2452 }
2453
2454 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2455  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2456  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2457  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2458  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2459  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2460  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2461  */
2462 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2463 {
2464         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2465         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2466         struct sk_buff *skb;
2467         struct sk_buff *hole = NULL;
2468         u32 last_lost;
2469         int mib_idx;
2470         int fwd_rexmitting = 0;
2471
2472         if (!tp->packets_out)
2473                 return;
2474
2475         if (!tp->lost_out)
2476                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2477
2478         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2479                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2480                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2481                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2482                         last_lost = tp->retransmit_high;
2483         } else {
2484                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2485                 last_lost = tp->snd_una;
2486         }
2487
2488         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2489                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2490
2491                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2492                         break;
2493                 /* we could do better than to assign each time */
2494                 if (hole == NULL)
2495                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2496
2497                 /* Assume this retransmit will generate
2498                  * only one packet for congestion window
2499                  * calculation purposes.  This works because
2500                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2501                  * packet to be MSS sized and all the
2502                  * packet counting works out.
2503                  */
2504                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2505                         return;
2506
2507                 if (fwd_rexmitting) {
2508 begin_fwd:
2509                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2510                                 break;
2511                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2512
2513                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2514                         tp->retransmit_high = last_lost;
2515                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2516                                 break;
2517                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2518                         if (hole != NULL) {
2519                                 skb = hole;
2520                                 hole = NULL;
2521                         }
2522                         fwd_rexmitting = 1;
2523                         goto begin_fwd;
2524
2525                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2526                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2527                                 hole = skb;
2528                         continue;
2529
2530                 } else {
2531                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2532                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2533                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2534                         else
2535                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2536                 }
2537
2538                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2539                         continue;
2540
2541                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2542                         return;
2543
2544                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2545
2546                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2547                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2548
2549                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2550                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2551                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2552                                                   TCP_RTO_MAX);
2553         }
2554 }
2555
2556 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2557  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2558  */
2559 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2560 {
2561         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2562         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2563         int mss_now;
2564
2565         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2566          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2567          * and IP options.
2568          */
2569         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2570
2571         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2572                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2573                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2574                 tp->write_seq++;
2575         } else {
2576                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2577                 for (;;) {
2578                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2579                                                sk->sk_allocation);
2580                         if (skb)
2581                                 break;
2582                         yield();
2583                 }
2584
2585                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2586                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2587                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2588                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2589                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2590                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2591         }
2592         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2593 }
2594
2595 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2596  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2597  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2598  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2599  */
2600 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2601 {
2602         struct sk_buff *skb;
2603
2604         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2605         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2606         if (!skb) {
2607                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2608                 return;
2609         }
2610
2611         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2612         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2613         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2614                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2615         /* Send it off. */
2616         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2617         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2618                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2619
2620         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2621 }
2622
2623 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2624  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2625  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2626  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2627  * and rcv_wscale values will not be correct.
2628  */
2629 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2630 {
2631         struct sk_buff *skb;
2632
2633         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2634         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2635                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2636                 return -EFAULT;
2637         }
2638         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2639                 if (skb_cloned(skb)) {
2640                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2641                         if (nskb == NULL)
2642                                 return -ENOMEM;
2643                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2644                         skb_header_release(nskb);
2645                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2646                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2647                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2648                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2649                         skb = nskb;
2650                 }
2651
2652                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2653                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2654         }
2655         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2656         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2657 }
2658
2659 /**
2660  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2661  * sk: listener socket
2662  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2663  * req: request_sock pointer
2664  *
2665  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2666  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2667  */
2668 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2669                                 struct request_sock *req,
2670                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2671 {
2672         struct tcp_out_options opts;
2673         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2674         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2675         struct tcphdr *th;
2676         struct sk_buff *skb;
2677         struct tcp_md5sig_key *md5;
2678         int tcp_header_size;
2679         int mss;
2680
2681         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15, 1, GFP_ATOMIC);
2682         if (unlikely(!skb)) {
2683                 dst_release(dst);
2684                 return NULL;
2685         }
2686         /* Reserve space for headers. */
2687         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2688
2689         skb_dst_set(skb, dst);
2690         security_skb_owned_by(skb, sk);
2691
2692         mss = dst_metric_advmss(dst);
2693         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2694                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2695
2696         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2697                 __u8 rcv_wscale;
2698                 /* Set this up on the first call only */
2699                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2700
2701                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2702                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2703                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2704                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2705
2706                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2707                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2708                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2709                         &req->rcv_wnd,
2710                         &req->window_clamp,
2711                         ireq->wscale_ok,
2712                         &rcv_wscale,
2713                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2714                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2715         }
2716
2717         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2718 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2719         if (unlikely(req->cookie_ts))
2720                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2721         else
2722 #endif
2723         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2724         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2725                                              foc) + sizeof(*th);
2726
2727         skb_push(skb, tcp_header_size);
2728         skb_reset_transport_header(skb);
2729
2730         th = tcp_hdr(skb);
2731         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2732         th->syn = 1;
2733         th->ack = 1;
2734         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2735         th->source = ireq->loc_port;
2736         th->dest = ireq->rmt_port;
2737         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2738          * not even correctly set)
2739          */
2740         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2741                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2742
2743         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2744         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2745         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2746
2747         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2748         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2749         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2750         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2751         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2752
2753 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2754         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2755         if (md5) {
2756                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2757                                                md5, NULL, req, skb);
2758         }
2759 #endif
2760
2761         return skb;
2762 }
2763 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2764
2765 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2766 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2767 {
2768         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2769         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2770         __u8 rcv_wscale;
2771
2772         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2773          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2774          */
2775         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2776                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2777
2778 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2779         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2780                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2781 #endif
2782
2783         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2784         if (tp->rx_opt.user_mss)
2785                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2786         tp->max_window = 0;
2787         tcp_mtup_init(sk);
2788         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2789
2790         if (!tp->window_clamp)
2791                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2792         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2793         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2794                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2795
2796         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2797
2798         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2799         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2800             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2801                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2802
2803         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2804                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2805                                   &tp->rcv_wnd,
2806                                   &tp->window_clamp,
2807                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2808                                   &rcv_wscale,
2809                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2810
2811         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2812         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2813
2814         sk->sk_err = 0;
2815         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2816         tp->snd_wnd = 0;
2817         tcp_init_wl(tp, 0);
2818         tp->snd_una = tp->write_seq;
2819         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2820         tp->snd_up = tp->write_seq;
2821         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2822
2823         if (likely(!tp->repair))
2824                 tp->rcv_nxt = 0;
2825         else
2826                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2827         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2828         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2829
2830         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2831         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2832         tcp_clear_retrans(tp);
2833 }
2834
2835 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2836 {
2837         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2838         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2839
2840         tcb->end_seq += skb->len;
2841         skb_header_release(skb);
2842         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2843         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2844         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2845         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2846         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2847 }
2848
2849 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2850  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2851  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2852  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2853  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2854  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2855  */
2856 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2857 {
2858         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2859         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2860         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2861         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2862         unsigned long last_syn_loss = 0;
2863
2864         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2865         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2866                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2867         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2868         if (syn_loss > 1 &&
2869             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2870                 fo->cookie.len = -1;
2871                 goto fallback;
2872         }
2873
2874         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2875                 fo->cookie.len = -1;
2876         else if (fo->cookie.len <= 0)
2877                 goto fallback;
2878
2879         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2880          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2881          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2882          */
2883         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2884                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2885         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2886                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2887
2888         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2889                                    sk->sk_allocation);
2890         if (syn_data == NULL)
2891                 goto fallback;
2892
2893         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2894                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2895                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2896                 int len = iov->iov_len;
2897
2898                 if (syn_data->len + len > space)
2899                         len = space - syn_data->len;
2900                 else if (i + 1 == iovlen)
2901                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2902                         fo->data = NULL;
2903
2904                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2905                         goto fallback;
2906         }
2907
2908         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2909         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2910         if (data == NULL)
2911                 goto fallback;
2912         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2913         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2914         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2915         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2916         fo->copied = data->len;
2917
2918         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2919                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2920                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2921                 goto done;
2922         }
2923         syn_data = NULL;
2924
2925 fallback:
2926         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2927         if (fo->cookie.len > 0)
2928                 fo->cookie.len = 0;
2929         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2930         if (err)
2931                 tp->syn_fastopen = 0;
2932         kfree_skb(syn_data);
2933 done:
2934         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2935         return err;
2936 }
2937
2938 /* Build a SYN and send it off. */
2939 int tcp_connect(struct sock *sk)
2940 {
2941         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2942         struct sk_buff *buff;
2943         int err;
2944
2945         tcp_connect_init(sk);
2946
2947         if (unlikely(tp->repair)) {
2948                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
2949                 return 0;
2950         }
2951
2952         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2953         if (unlikely(buff == NULL))
2954                 return -ENOBUFS;
2955
2956         /* Reserve space for headers. */
2957         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2958
2959         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2960         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2961         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
2962         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2963
2964         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
2965         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
2966               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2967         if (err == -ECONNREFUSED)
2968                 return err;
2969
2970         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2971          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2972          */
2973         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2974         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2975         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2976
2977         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2978         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2979                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2980         return 0;
2981 }
2982 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2983
2984 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2985  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2986  * for details.
2987  */
2988 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2989 {
2990         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2991         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2992         unsigned long timeout;
2993
2994         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2995                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2996                 int max_ato = HZ / 2;
2997
2998                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2999                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3000                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3001
3002                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3003
3004                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3005                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3006                  * directly.
3007                  */
3008                 if (tp->srtt) {
3009                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
3010
3011                         if (rtt < max_ato)
3012                                 max_ato = rtt;
3013                 }
3014
3015                 ato = min(ato, max_ato);
3016         }
3017
3018         /* Stay within the limit we were given */
3019         timeout = jiffies + ato;
3020
3021         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3022         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3023                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3024                  * send ACK now.
3025                  */
3026                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3027                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3028                         tcp_send_ack(sk);
3029                         return;
3030                 }
3031
3032                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3033                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3034         }
3035         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3036         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3037         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3038 }
3039
3040 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3041 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3042 {
3043         struct sk_buff *buff;
3044
3045         /* If we have been reset, we may not send again. */
3046         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3047                 return;
3048
3049         /* We are not putting this on the write queue, so
3050          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3051          * sock.
3052          */
3053         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3054         if (buff == NULL) {
3055                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3056                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3057                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3058                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3059                 return;
3060         }
3061
3062         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3063         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3064         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3065
3066         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3067         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3068         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3069 }
3070
3071 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3072  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3073  *
3074  * Question: what should we make while urgent mode?
3075  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3076  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3077  *
3078  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3079  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3080  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3081  */
3082 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3083 {
3084         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3085         struct sk_buff *skb;
3086
3087         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3088         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3089         if (skb == NULL)
3090                 return -1;
3091
3092         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3093         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3094         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3095          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3096          * send it.
3097          */
3098         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3099         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3100         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3101 }
3102
3103 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3104 {
3105         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3106                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3107                 tcp_sk(sk)->snd_nxt = tcp_sk(sk)->write_seq;
3108                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3109         }
3110 }
3111
3112 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3113 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3114 {
3115         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3116         struct sk_buff *skb;
3117
3118         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3119                 return -1;
3120
3121         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3122             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3123                 int err;
3124                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3125                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3126
3127                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3128                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3129
3130                 /* We are probing the opening of a window
3131                  * but the window size is != 0
3132                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3133                  */
3134                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3135                     skb->len > mss) {
3136                         seg_size = min(seg_size, mss);
3137                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3138                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3139                                 return -1;
3140                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3141                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3142
3143                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3144                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3145                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3146                 if (!err)
3147                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3148                 return err;
3149         } else {
3150                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3151                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3152                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3153         }
3154 }
3155
3156 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3157  * a partial packet else a zero probe.
3158  */
3159 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3160 {
3161         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3162         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3163         int err;
3164
3165         err = tcp_write_wakeup(sk);
3166
3167         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3168                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3169                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3170                 icsk->icsk_backoff = 0;
3171                 return;
3172         }
3173
3174         if (err <= 0) {
3175                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3176                         icsk->icsk_backoff++;
3177                 icsk->icsk_probes_out++;
3178                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3179                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3180                                           TCP_RTO_MAX);
3181         } else {
3182                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3183                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3184                  * Let local senders to fight for local resources.
3185                  *
3186                  * Use accumulated backoff yet.
3187                  */
3188                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3189                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3190                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3191                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3192                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3193                                           TCP_RTO_MAX);
3194         }
3195 }