Merge branch 'master' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/linville/wirel...
[linux-drm-fsl-dcu.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         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
367
368         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
369         skb->csum = 0;
370
371         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
372         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
373
374         shinfo->gso_segs = 1;
375         shinfo->gso_size = 0;
376         shinfo->gso_type = 0;
377
378         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
379         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
380                 seq++;
381         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
382 }
383
384 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
385 {
386         return tp->snd_una != tp->snd_up;
387 }
388
389 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
390 #define OPTION_TS               (1 << 1)
391 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
392 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
393 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
394
395 struct tcp_out_options {
396         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
397         u16 mss;                /* 0 to disable */
398         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
399         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
400         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
401         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
402         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
403         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
404 };
405
406 /* Write previously computed TCP options to the packet.
407  *
408  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
409  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
410  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
411  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
412  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
413  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
414  * particular reason why the ordering would need to be changed).
415  *
416  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
417  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
418  */
419 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
420                               struct tcp_out_options *opts)
421 {
422         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
423
424         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
425                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
426                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
427                 /* overload cookie hash location */
428                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
429                 ptr += 4;
430         }
431
432         if (unlikely(opts->mss)) {
433                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
434                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
435                                opts->mss);
436         }
437
438         if (likely(OPTION_TS & options)) {
439                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
440                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
441                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
442                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
443                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
444                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
445                 } else {
446                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
447                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
448                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
449                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
450                 }
451                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
452                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
453         }
454
455         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
456                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
457                                (TCPOPT_NOP << 16) |
458                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
459                                TCPOLEN_SACK_PERM);
460         }
461
462         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
463                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
464                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
465                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
466                                opts->ws);
467         }
468
469         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
470                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
471                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
472                 int this_sack;
473
474                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
475                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
476                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
477                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
478                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
479
480                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
481                      ++this_sack) {
482                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
483                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
484                 }
485
486                 tp->rx_opt.dsack = 0;
487         }
488
489         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
490                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
491
492                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
493                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
494                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
495
496                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
497                 if ((foc->len & 3) == 2) {
498                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
499                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
500                 }
501                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
502         }
503 }
504
505 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
506  * network wire format yet.
507  */
508 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
509                                 struct tcp_out_options *opts,
510                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
511 {
512         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
513         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
514         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
515
516 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
517         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
518         if (*md5) {
519                 opts->options |= OPTION_MD5;
520                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
521         }
522 #else
523         *md5 = NULL;
524 #endif
525
526         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
527          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
528          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
529          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
530          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
531          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
532          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
533          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
534          * going out.  */
535         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
536         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
537
538         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
539                 opts->options |= OPTION_TS;
540                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
541                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
542                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
543         }
544         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
545                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
546                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
547                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
548         }
549         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
550                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
551                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
552                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
553         }
554
555         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
556                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
557                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
558                 if (remaining >= need) {
559                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
560                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
561                         remaining -= need;
562                         tp->syn_fastopen = 1;
563                 }
564         }
565
566         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
567 }
568
569 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
570 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
571                                    struct request_sock *req,
572                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
573                                    struct tcp_out_options *opts,
574                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
575                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
576 {
577         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
578         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
579
580 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
581         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
582         if (*md5) {
583                 opts->options |= OPTION_MD5;
584                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
585
586                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
587                  * options. There was discussion about disabling SACK
588                  * rather than TS in order to fit in better with old,
589                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
590                  */
591                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
592         }
593 #else
594         *md5 = NULL;
595 #endif
596
597         /* We always send an MSS option. */
598         opts->mss = mss;
599         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
600
601         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
602                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
603                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
604                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
605         }
606         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
607                 opts->options |= OPTION_TS;
608                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
609                 opts->tsecr = req->ts_recent;
610                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
611         }
612         if (likely(ireq->sack_ok)) {
613                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
614                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
615                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
616         }
617         if (foc != NULL) {
618                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
619                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
620                 if (remaining >= need) {
621                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
622                         opts->fastopen_cookie = foc;
623                         remaining -= need;
624                 }
625         }
626
627         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
628 }
629
630 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
631  * final wire format yet.
632  */
633 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
634                                         struct tcp_out_options *opts,
635                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
636 {
637         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
638         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
639         unsigned int size = 0;
640         unsigned int eff_sacks;
641
642         opts->options = 0;
643
644 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
645         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
646         if (unlikely(*md5)) {
647                 opts->options |= OPTION_MD5;
648                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
649         }
650 #else
651         *md5 = NULL;
652 #endif
653
654         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
655                 opts->options |= OPTION_TS;
656                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
657                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
658                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
659         }
660
661         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
662         if (unlikely(eff_sacks)) {
663                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
664                 opts->num_sack_blocks =
665                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
666                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
667                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
668                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
669                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
670         }
671
672         return size;
673 }
674
675
676 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
677  *
678  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
679  * to reduce RTT and bufferbloat.
680  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
681  *
682  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
683  * needs to be reallocated in a driver.
684  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
685  *
686  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
687  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
688  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
689  */
690 struct tsq_tasklet {
691         struct tasklet_struct   tasklet;
692         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
693 };
694 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
695
696 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
697 {
698         if ((1 << sk->sk_state) &
699             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
700              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
701                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), 0, 0, GFP_ATOMIC);
702 }
703 /*
704  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
705  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
706  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
707  * interrupt us (non NAPI drivers)
708  */
709 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
710 {
711         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
712         LIST_HEAD(list);
713         unsigned long flags;
714         struct list_head *q, *n;
715         struct tcp_sock *tp;
716         struct sock *sk;
717
718         local_irq_save(flags);
719         list_splice_init(&tsq->head, &list);
720         local_irq_restore(flags);
721
722         list_for_each_safe(q, n, &list) {
723                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
724                 list_del(&tp->tsq_node);
725
726                 sk = (struct sock *)tp;
727                 bh_lock_sock(sk);
728
729                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
730                         tcp_tsq_handler(sk);
731                 } else {
732                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
733                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
734                 }
735                 bh_unlock_sock(sk);
736
737                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
738                 sk_free(sk);
739         }
740 }
741
742 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
743                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
744                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
745                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
746 /**
747  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
748  * @sk: socket
749  *
750  * called from release_sock() to perform protocol dependent
751  * actions before socket release.
752  */
753 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
754 {
755         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
756         unsigned long flags, nflags;
757
758         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
759         do {
760                 flags = tp->tsq_flags;
761                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
762                         return;
763                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
764         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
765
766         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
767                 tcp_tsq_handler(sk);
768
769         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
770                 tcp_write_timer_handler(sk);
771                 __sock_put(sk);
772         }
773         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
774                 tcp_delack_timer_handler(sk);
775                 __sock_put(sk);
776         }
777         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
778                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
779                 __sock_put(sk);
780         }
781 }
782 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
783
784 void __init tcp_tasklet_init(void)
785 {
786         int i;
787
788         for_each_possible_cpu(i) {
789                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
790
791                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
792                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
793                              tcp_tasklet_func,
794                              (unsigned long)tsq);
795         }
796 }
797
798 /*
799  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
800  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
801  * hold qdisc lock.
802  */
803 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
804 {
805         struct sock *sk = skb->sk;
806         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
807
808         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
809             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
810                 unsigned long flags;
811                 struct tsq_tasklet *tsq;
812
813                 /* Keep a ref on socket.
814                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
815                  */
816                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
817
818                 /* queue this socket to tasklet queue */
819                 local_irq_save(flags);
820                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
821                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
822                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
823                 local_irq_restore(flags);
824         } else {
825                 sock_wfree(skb);
826         }
827 }
828
829 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
830  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
831  * transmission and possible later retransmissions.
832  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
833  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
834  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
835  * device.
836  *
837  * We are working here with either a clone of the original
838  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
839  */
840 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
841                             gfp_t gfp_mask)
842 {
843         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
844         struct inet_sock *inet;
845         struct tcp_sock *tp;
846         struct tcp_skb_cb *tcb;
847         struct tcp_out_options opts;
848         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
849         struct tcp_md5sig_key *md5;
850         struct tcphdr *th;
851         int err;
852
853         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
854
855         if (clone_it) {
856                 const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
857
858                 /* If congestion control is doing timestamping, we must
859                  * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
860                  */
861                 if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
862                         __net_timestamp(skb);
863
864                 if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
865                              fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE))
866                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
867                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
868
869                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
870                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
871                 else
872                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
873                 if (unlikely(!skb))
874                         return -ENOBUFS;
875         }
876
877         inet = inet_sk(sk);
878         tp = tcp_sk(sk);
879         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
880         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
881
882         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
883                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
884         else
885                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
886                                                            &md5);
887         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
888
889         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
890                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
891
892         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
893          * another queue.
894          */
895         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
896
897         skb_push(skb, tcp_header_size);
898         skb_reset_transport_header(skb);
899
900         skb_orphan(skb);
901         skb->sk = sk;
902         skb->destructor = tcp_wfree;
903         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
904
905         /* Build TCP header and checksum it. */
906         th = tcp_hdr(skb);
907         th->source              = inet->inet_sport;
908         th->dest                = inet->inet_dport;
909         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
910         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
911         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
912                                         tcb->tcp_flags);
913
914         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
915                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
916                  * is never scaled.
917                  */
918                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
919         } else {
920                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
921         }
922         th->check               = 0;
923         th->urg_ptr             = 0;
924
925         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
926         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
927                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
928                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
929                         th->urg = 1;
930                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
931                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
932                         th->urg = 1;
933                 }
934         }
935
936         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
937         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
938                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
939
940 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
941         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
942         if (md5) {
943                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
944                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
945                                                md5, sk, NULL, skb);
946         }
947 #endif
948
949         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
950
951         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
952                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
953
954         if (skb->len != tcp_header_size)
955                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
956
957         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
958                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
959                               tcp_skb_pcount(skb));
960
961         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
962         if (likely(err <= 0))
963                 return err;
964
965         tcp_enter_cwr(sk, 1);
966
967         return net_xmit_eval(err);
968 }
969
970 /* This routine just queues the buffer for sending.
971  *
972  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
973  * otherwise socket can stall.
974  */
975 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
976 {
977         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
978
979         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
980         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
981         skb_header_release(skb);
982         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
983         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
984         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
985 }
986
987 /* Initialize TSO segments for a packet. */
988 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
989                                  unsigned int mss_now)
990 {
991         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
992
993         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
994         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
995
996         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
997                 /* Avoid the costly divide in the normal
998                  * non-TSO case.
999                  */
1000                 shinfo->gso_segs = 1;
1001                 shinfo->gso_size = 0;
1002                 shinfo->gso_type = 0;
1003         } else {
1004                 shinfo->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1005                 shinfo->gso_size = mss_now;
1006                 shinfo->gso_type = sk->sk_gso_type;
1007         }
1008 }
1009
1010 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1011  * skb is counted to fackets_out or not.
1012  */
1013 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1014                                    int decr)
1015 {
1016         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1017
1018         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1019                 return;
1020
1021         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1022                 tp->fackets_out -= decr;
1023 }
1024
1025 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1026  * tweaks to fix counters
1027  */
1028 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1029 {
1030         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1031
1032         tp->packets_out -= decr;
1033
1034         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1035                 tp->sacked_out -= decr;
1036         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1037                 tp->retrans_out -= decr;
1038         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1039                 tp->lost_out -= decr;
1040
1041         /* Reno case is special. Sigh... */
1042         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1043                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1044
1045         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1046
1047         if (tp->lost_skb_hint &&
1048             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1049             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1050                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1051
1052         tcp_verify_left_out(tp);
1053 }
1054
1055 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1056  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1057  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1058  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1059  */
1060 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1061                  unsigned int mss_now)
1062 {
1063         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1064         struct sk_buff *buff;
1065         int nsize, old_factor;
1066         int nlen;
1067         u8 flags;
1068
1069         if (WARN_ON(len > skb->len))
1070                 return -EINVAL;
1071
1072         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1073         if (nsize < 0)
1074                 nsize = 0;
1075
1076         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1077                 return -ENOMEM;
1078
1079         /* Get a new skb... force flag on. */
1080         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1081         if (buff == NULL)
1082                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1083
1084         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1085         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1086         nlen = skb->len - len - nsize;
1087         buff->truesize += nlen;
1088         skb->truesize -= nlen;
1089
1090         /* Correct the sequence numbers. */
1091         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1092         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1093         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1094
1095         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1096         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1097         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1098         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1099         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1100
1101         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1102                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1103                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1104                                                        skb_put(buff, nsize),
1105                                                        nsize, 0);
1106
1107                 skb_trim(skb, len);
1108
1109                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1110         } else {
1111                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1112                 skb_split(skb, buff, len);
1113         }
1114
1115         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1116
1117         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1118          * skbs, which it never sent before. --ANK
1119          */
1120         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1121         buff->tstamp = skb->tstamp;
1122
1123         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1124
1125         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1126         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1127         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1128
1129         /* If this packet has been sent out already, we must
1130          * adjust the various packet counters.
1131          */
1132         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1133                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1134                         tcp_skb_pcount(buff);
1135
1136                 if (diff)
1137                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1138         }
1139
1140         /* Link BUFF into the send queue. */
1141         skb_header_release(buff);
1142         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1143
1144         return 0;
1145 }
1146
1147 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1148  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1149  * immediately discarded.
1150  */
1151 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1152 {
1153         struct skb_shared_info *shinfo;
1154         int i, k, eat;
1155
1156         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1157         if (eat) {
1158                 __skb_pull(skb, eat);
1159                 len -= eat;
1160                 if (!len)
1161                         return;
1162         }
1163         eat = len;
1164         k = 0;
1165         shinfo = skb_shinfo(skb);
1166         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1167                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1168
1169                 if (size <= eat) {
1170                         skb_frag_unref(skb, i);
1171                         eat -= size;
1172                 } else {
1173                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1174                         if (eat) {
1175                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1176                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1177                                 eat = 0;
1178                         }
1179                         k++;
1180                 }
1181         }
1182         shinfo->nr_frags = k;
1183
1184         skb_reset_tail_pointer(skb);
1185         skb->data_len -= len;
1186         skb->len = skb->data_len;
1187 }
1188
1189 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1190 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1191 {
1192         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1193                 return -ENOMEM;
1194
1195         __pskb_trim_head(skb, len);
1196
1197         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1198         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1199
1200         skb->truesize        -= len;
1201         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1202         sk_mem_uncharge(sk, len);
1203         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1204
1205         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1206         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1207                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1208
1209         return 0;
1210 }
1211
1212 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1213 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1214 {
1215         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1216         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1217         int mss_now;
1218
1219         /* Calculate base mss without TCP options:
1220            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1221          */
1222         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1223
1224         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1225         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1226                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1227
1228                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1229                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1230         }
1231
1232         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1233         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1234                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1235
1236         /* Now subtract optional transport overhead */
1237         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1238
1239         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1240         if (mss_now < 48)
1241                 mss_now = 48;
1242         return mss_now;
1243 }
1244
1245 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1246 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1247 {
1248         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1249         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1250                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1251 }
1252
1253 /* Inverse of above */
1254 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1255 {
1256         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1257         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1258         int mtu;
1259
1260         mtu = mss +
1261               tp->tcp_header_len +
1262               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1263               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1264
1265         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1266         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1267                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1268
1269                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1270                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1271         }
1272         return mtu;
1273 }
1274
1275 /* MTU probing init per socket */
1276 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1277 {
1278         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1279         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1280
1281         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1282         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1283                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1284         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1285         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1286 }
1287 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1288
1289 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1290
1291    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1292    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1293
1294    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1295    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1296    It also does not include TCP options.
1297
1298    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1299
1300    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1301    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1302    taking into account current pmtu, but never exceeds
1303    tp->rx_opt.mss_clamp.
1304
1305    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1306    DOES NOT include either tcp or ip options.
1307
1308    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1309    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1310  */
1311 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1312 {
1313         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1314         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1315         int mss_now;
1316
1317         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1318                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1319
1320         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1321         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1322
1323         /* And store cached results */
1324         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1325         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1326                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1327         tp->mss_cache = mss_now;
1328
1329         return mss_now;
1330 }
1331 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1332
1333 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1334  * and even PMTU discovery events into account.
1335  */
1336 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1337 {
1338         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1339         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1340         u32 mss_now;
1341         unsigned int header_len;
1342         struct tcp_out_options opts;
1343         struct tcp_md5sig_key *md5;
1344
1345         mss_now = tp->mss_cache;
1346
1347         if (dst) {
1348                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1349                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1350                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1351         }
1352
1353         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1354                      sizeof(struct tcphdr);
1355         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1356          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1357          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1358          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1359         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1360                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1361                 mss_now -= delta;
1362         }
1363
1364         return mss_now;
1365 }
1366
1367 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1368 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1369 {
1370         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1371
1372         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1373                 /* Network is feed fully. */
1374                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1375                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1376         } else {
1377                 /* Network starves. */
1378                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1379                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1380
1381                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1382                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1383                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1384         }
1385 }
1386
1387 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1388  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1389  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1390  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1391  *
1392  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1393  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1394  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1395  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1396  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1397  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1398  */
1399 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1400                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1401 {
1402         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1403         u32 needed, window, max_len;
1404
1405         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1406         max_len = mss_now * max_segs;
1407
1408         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1409                 return max_len;
1410
1411         needed = min(skb->len, window);
1412
1413         if (max_len <= needed)
1414                 return max_len;
1415
1416         return needed - needed % mss_now;
1417 }
1418
1419 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1420  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1421  */
1422 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1423                                          const struct sk_buff *skb)
1424 {
1425         u32 in_flight, cwnd;
1426
1427         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1428         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1429             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1430                 return 1;
1431
1432         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1433         cwnd = tp->snd_cwnd;
1434         if (in_flight < cwnd)
1435                 return (cwnd - in_flight);
1436
1437         return 0;
1438 }
1439
1440 /* Initialize TSO state of a skb.
1441  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1442  * SKB onto the wire.
1443  */
1444 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1445                              unsigned int mss_now)
1446 {
1447         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1448
1449         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1450                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1451                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1452         }
1453         return tso_segs;
1454 }
1455
1456 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1457 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1458 {
1459         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1460                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1461 }
1462
1463 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1464  * 1. It is full sized.
1465  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1466  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1467  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1468  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1469  */
1470 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1471                                   const struct sk_buff *skb,
1472                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1473 {
1474         return skb->len < mss_now &&
1475                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1476                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1477 }
1478
1479 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1480  * sent now.
1481  */
1482 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1483                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1484 {
1485         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1486          * write_queue (they have no chances to get new data).
1487          *
1488          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1489          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1490          */
1491         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1492                 return true;
1493
1494         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1495         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1496                 return true;
1497
1498         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1499                 return true;
1500
1501         return false;
1502 }
1503
1504 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1505 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1506                              const struct sk_buff *skb,
1507                              unsigned int cur_mss)
1508 {
1509         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1510
1511         if (skb->len > cur_mss)
1512                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1513
1514         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1515 }
1516
1517 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1518  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1519  * packets allowed by the congestion window.
1520  */
1521 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1522                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1523 {
1524         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1525         unsigned int cwnd_quota;
1526
1527         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1528
1529         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1530                 return 0;
1531
1532         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1533         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1534                 cwnd_quota = 0;
1535
1536         return cwnd_quota;
1537 }
1538
1539 /* Test if sending is allowed right now. */
1540 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1541 {
1542         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1543         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1544
1545         return skb &&
1546                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1547                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1548                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1549 }
1550
1551 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1552  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1553  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1554  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1555  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1556  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1557  */
1558 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1559                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1560 {
1561         struct sk_buff *buff;
1562         int nlen = skb->len - len;
1563         u8 flags;
1564
1565         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1566         if (skb->len != skb->data_len)
1567                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1568
1569         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1570         if (unlikely(buff == NULL))
1571                 return -ENOMEM;
1572
1573         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1574         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1575         buff->truesize += nlen;
1576         skb->truesize -= nlen;
1577
1578         /* Correct the sequence numbers. */
1579         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1580         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1581         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1582
1583         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1584         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1585         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1586         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1587
1588         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1589         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1590
1591         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1592         skb_split(skb, buff, len);
1593
1594         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1595         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1596         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1597
1598         /* Link BUFF into the send queue. */
1599         skb_header_release(buff);
1600         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1601
1602         return 0;
1603 }
1604
1605 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1606  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1607  *
1608  * This algorithm is from John Heffner.
1609  */
1610 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1611 {
1612         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1613         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1614         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1615         int win_divisor;
1616
1617         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1618                 goto send_now;
1619
1620         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1621                 goto send_now;
1622
1623         /* Defer for less than two clock ticks. */
1624         if (tp->tso_deferred &&
1625             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1626                 goto send_now;
1627
1628         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1629
1630         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1631
1632         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1633
1634         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1635         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1636
1637         limit = min(send_win, cong_win);
1638
1639         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1640         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1641                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1642                 goto send_now;
1643
1644         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1645         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1646                 goto send_now;
1647
1648         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1649         if (win_divisor) {
1650                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1651
1652                 /* If at least some fraction of a window is available,
1653                  * just use it.
1654                  */
1655                 chunk /= win_divisor;
1656                 if (limit >= chunk)
1657                         goto send_now;
1658         } else {
1659                 /* Different approach, try not to defer past a single
1660                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1661                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1662                  * then send now.
1663                  */
1664                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1665                         goto send_now;
1666         }
1667
1668         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1669          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1670          */
1671         if (!tp->tso_deferred)
1672                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1673
1674         return true;
1675
1676 send_now:
1677         tp->tso_deferred = 0;
1678         return false;
1679 }
1680
1681 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1682  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1683  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1684  * changes resulting in larger path MTUs.
1685  *
1686  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1687  *         1 if a probe was sent,
1688  *         -1 otherwise
1689  */
1690 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1691 {
1692         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1693         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1694         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1695         int len;
1696         int probe_size;
1697         int size_needed;
1698         int copy;
1699         int mss_now;
1700
1701         /* Not currently probing/verifying,
1702          * not in recovery,
1703          * have enough cwnd, and
1704          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1705         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1706             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1707             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1708             tp->snd_cwnd < 11 ||
1709             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1710                 return -1;
1711
1712         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1713         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1714         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1715         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1716         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1717                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1718                 return -1;
1719         }
1720
1721         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1722         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1723                 return -1;
1724
1725         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1726                 return -1;
1727         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1728                 return 0;
1729
1730         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1731         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1732                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1733                         return -1;
1734                 else
1735                         return 0;
1736         }
1737
1738         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1739         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1740                 return -1;
1741         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1742         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1743
1744         skb = tcp_send_head(sk);
1745
1746         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1747         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1748         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1749         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1750         nskb->csum = 0;
1751         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1752
1753         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1754
1755         len = 0;
1756         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1757                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1758                 if (nskb->ip_summed)
1759                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1760                 else
1761                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1762                                                             skb_put(nskb, copy),
1763                                                             copy, nskb->csum);
1764
1765                 if (skb->len <= copy) {
1766                         /* We've eaten all the data from this skb.
1767                          * Throw it away. */
1768                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1769                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1770                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1771                 } else {
1772                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1773                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1774                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1775                                 skb_pull(skb, copy);
1776                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1777                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1778                                                                  skb->len, 0);
1779                         } else {
1780                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1781                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1782                         }
1783                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1784                 }
1785
1786                 len += copy;
1787
1788                 if (len >= probe_size)
1789                         break;
1790         }
1791         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1792
1793         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1794          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1795         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1796         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1797                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1798                  * effectively two packets. */
1799                 tp->snd_cwnd--;
1800                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1801
1802                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1803                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1804                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1805
1806                 return 1;
1807         }
1808
1809         return -1;
1810 }
1811
1812 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1813  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1814  * window for us.
1815  *
1816  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1817  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1818  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1819  *
1820  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1821  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1822
1823  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1824  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1825  */
1826 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1827                            int push_one, gfp_t gfp)
1828 {
1829         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1830         struct sk_buff *skb;
1831         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1832         int cwnd_quota;
1833         int result;
1834
1835         sent_pkts = 0;
1836
1837         if (!push_one) {
1838                 /* Do MTU probing. */
1839                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1840                 if (!result) {
1841                         return false;
1842                 } else if (result > 0) {
1843                         sent_pkts = 1;
1844                 }
1845         }
1846
1847         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1848                 unsigned int limit;
1849
1850                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1851                 BUG_ON(!tso_segs);
1852
1853                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1854                         goto repair; /* Skip network transmission */
1855
1856                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1857                 if (!cwnd_quota) {
1858                         if (push_one == 2)
1859                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1860                                 cwnd_quota = 1;
1861                         else
1862                                 break;
1863                 }
1864
1865                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1866                         break;
1867
1868                 if (tso_segs == 1) {
1869                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1870                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1871                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1872                                 break;
1873                 } else {
1874                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1875                                 break;
1876                 }
1877
1878                 /* TCP Small Queues :
1879                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1880                  * This allows for :
1881                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1882                  *  - faster recovery
1883                  *  - high rates
1884                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
1885                  * of queued bytes to ensure line rate.
1886                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
1887                  */
1888                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
1889                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
1890
1891                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1892                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1893                         break;
1894                 }
1895
1896                 limit = mss_now;
1897                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1898                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1899                                                     min_t(unsigned int,
1900                                                           cwnd_quota,
1901                                                           sk->sk_gso_max_segs));
1902
1903                 if (skb->len > limit &&
1904                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1905                         break;
1906
1907                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1908
1909                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1910                         break;
1911
1912 repair:
1913                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1914                  * This call will increment packets_out.
1915                  */
1916                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1917
1918                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1919                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1920
1921                 if (push_one)
1922                         break;
1923         }
1924
1925         if (likely(sent_pkts)) {
1926                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1927                         tp->prr_out += sent_pkts;
1928
1929                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1930                 if (push_one != 2)
1931                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1932                 tcp_cwnd_validate(sk);
1933                 return false;
1934         }
1935         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1936 }
1937
1938 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1939 {
1940         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1941         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1942         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1943         u32 rtt = tp->srtt >> 3;
1944
1945         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1946                 return false;
1947         /* No consecutive loss probes. */
1948         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1949                 tcp_rearm_rto(sk);
1950                 return false;
1951         }
1952         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1953          * finishes.
1954          */
1955         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
1956                 return false;
1957
1958         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
1959         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
1960                 return false;
1961
1962         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
1963          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
1964          */
1965         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !rtt || !tp->packets_out ||
1966             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1967                 return false;
1968
1969         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
1970              tcp_send_head(sk))
1971                 return false;
1972
1973         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
1974          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
1975          */
1976         timeout = rtt << 1;
1977         if (tp->packets_out == 1)
1978                 timeout = max_t(u32, timeout,
1979                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
1980         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
1981
1982         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
1983         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
1984         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
1985         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
1986                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
1987                 if (delta > 0)
1988                         timeout = delta;
1989         }
1990
1991         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
1992                                   TCP_RTO_MAX);
1993         return true;
1994 }
1995
1996 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
1997  * retransmit the last segment.
1998  */
1999 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2000 {
2001         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2002         struct sk_buff *skb;
2003         int pcount;
2004         int mss = tcp_current_mss(sk);
2005         int err = -1;
2006
2007         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2008                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2009                 goto rearm_timer;
2010         }
2011
2012         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2013         if (tp->tlp_high_seq)
2014                 goto rearm_timer;
2015
2016         /* Retransmit last segment. */
2017         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2018         if (WARN_ON(!skb))
2019                 goto rearm_timer;
2020
2021         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2022         if (WARN_ON(!pcount))
2023                 goto rearm_timer;
2024
2025         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2026                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2027                         goto rearm_timer;
2028                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2029         }
2030
2031         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2032                 goto rearm_timer;
2033
2034         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2035         if (skb->len > 0)
2036                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2037
2038         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2039         if (likely(!err))
2040                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2041
2042 rearm_timer:
2043         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2044                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2045                                   TCP_RTO_MAX);
2046
2047         if (likely(!err))
2048                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2049                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2050         return;
2051 }
2052
2053 /* Push out any pending frames which were held back due to
2054  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2055  * The socket must be locked by the caller.
2056  */
2057 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2058                                int nonagle)
2059 {
2060         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2061          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2062          * all will be happy.
2063          */
2064         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2065                 return;
2066
2067         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2068                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2069                 tcp_check_probe_timer(sk);
2070 }
2071
2072 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2073  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2074  */
2075 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2076 {
2077         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2078
2079         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2080
2081         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2082 }
2083
2084 /* This function returns the amount that we can raise the
2085  * usable window based on the following constraints
2086  *
2087  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2088  * 2. We limit memory per socket
2089  *
2090  * RFC 1122:
2091  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2092  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2093  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2094  *
2095  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2096  * it at least MSS bytes.
2097  *
2098  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2099  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2100  *
2101  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2102  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2103  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2104  * window to always advance by a single byte.
2105  *
2106  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2107  * then this will not be a problem.
2108  *
2109  * BSD seems to make the following compromise:
2110  *
2111  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2112  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2113  *      then set the window to 0.
2114  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2115  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2116  *      and from being larger than the largest representable value.
2117  *
2118  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2119  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2120  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2121  * those cases where the window is constrained on the sender side
2122  * because the pipeline is full.
2123  *
2124  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2125  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2126  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2127  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2128  * of having a fixed window size at almost all times.
2129  *
2130  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2131  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2132  *
2133  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2134  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2135  */
2136 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2137 {
2138         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2139         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2140         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2141          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2142          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2143          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2144          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2145          */
2146         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2147         int free_space = tcp_space(sk);
2148         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2149         int window;
2150
2151         if (mss > full_space)
2152                 mss = full_space;
2153
2154         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2155                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2156
2157                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2158                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2159                                                4U * tp->advmss);
2160
2161                 if (free_space < mss)
2162                         return 0;
2163         }
2164
2165         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2166                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2167
2168         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2169          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2170          */
2171         window = tp->rcv_wnd;
2172         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2173                 window = free_space;
2174
2175                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2176                  * Import case: prevent zero window announcement if
2177                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2178                  */
2179                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2180                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2181                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2182         } else {
2183                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2184                  * Window clamp already applied above.
2185                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2186                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2187                  * and multiply from happening most of the time.
2188                  * We also don't do any window rounding when the free space
2189                  * is too small.
2190                  */
2191                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2192                         window = (free_space / mss) * mss;
2193                 else if (mss == full_space &&
2194                          free_space > window + (full_space >> 1))
2195                         window = free_space;
2196         }
2197
2198         return window;
2199 }
2200
2201 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2202 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2203 {
2204         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2205         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2206         int skb_size, next_skb_size;
2207
2208         skb_size = skb->len;
2209         next_skb_size = next_skb->len;
2210
2211         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2212
2213         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2214
2215         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2216
2217         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2218                                   next_skb_size);
2219
2220         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2221                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2222
2223         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2224                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2225
2226         /* Update sequence range on original skb. */
2227         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2228
2229         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2230         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2231
2232         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2233          * packet counting does not break.
2234          */
2235         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2236
2237         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2238         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2239         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2240                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2241
2242         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2243
2244         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2245 }
2246
2247 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2248 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2249 {
2250         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2251                 return false;
2252         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2253         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2254                 return false;
2255         if (skb_cloned(skb))
2256                 return false;
2257         if (skb == tcp_send_head(sk))
2258                 return false;
2259         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2260         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2261                 return false;
2262
2263         return true;
2264 }
2265
2266 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2267  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2268  */
2269 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2270                                      int space)
2271 {
2272         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2273         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2274         bool first = true;
2275
2276         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2277                 return;
2278         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2279                 return;
2280
2281         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2282                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2283                         break;
2284
2285                 space -= skb->len;
2286
2287                 if (first) {
2288                         first = false;
2289                         continue;
2290                 }
2291
2292                 if (space < 0)
2293                         break;
2294                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2295                  * the data in the second
2296                  */
2297                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2298                         break;
2299
2300                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2301                         break;
2302
2303                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2304         }
2305 }
2306
2307 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2308  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2309  * error occurred which prevented the send.
2310  */
2311 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2312 {
2313         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2314         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2315         unsigned int cur_mss;
2316
2317         /* Inconslusive MTU probe */
2318         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2319                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2320         }
2321
2322         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2323          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2324          */
2325         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2326             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2327                 return -EAGAIN;
2328
2329         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2330                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2331                         BUG();
2332                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2333                         return -ENOMEM;
2334         }
2335
2336         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2337                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2338
2339         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2340
2341         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2342          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2343          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2344          * our retransmit serves as a zero window probe.
2345          */
2346         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2347             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2348                 return -EAGAIN;
2349
2350         if (skb->len > cur_mss) {
2351                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2352                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2353         } else {
2354                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2355
2356                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2357                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2358                                 return -ENOMEM;
2359                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2360                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2361                 }
2362         }
2363
2364         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2365
2366         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2367          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2368          */
2369         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2370
2371         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2372          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2373          * beyond what csum_start can cover.
2374          */
2375         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2376                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2377                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2378                                                    GFP_ATOMIC);
2379                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2380                               -ENOBUFS;
2381         } else {
2382                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2383         }
2384 }
2385
2386 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2387 {
2388         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2389         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2390
2391         if (err == 0) {
2392                 /* Update global TCP statistics. */
2393                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2394
2395                 tp->total_retrans++;
2396
2397 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2398                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2399                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2400                 }
2401 #endif
2402                 if (!tp->retrans_out)
2403                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2404                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2405                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2406
2407                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2408                 if (!tp->retrans_stamp)
2409                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2410
2411                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2412
2413                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2414                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2415                  */
2416                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2417         } else {
2418                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2419         }
2420         return err;
2421 }
2422
2423 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2424  * window/congestion state.
2425  */
2426 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2427 {
2428         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2429         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2430
2431         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2432         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2433                 return false;
2434
2435         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2436         if (tcp_is_reno(tp))
2437                 return false;
2438
2439         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2440          * and retransmission... Both ways have their merits...
2441          *
2442          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2443          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2444          * NextSeg() specified in RFC3517.
2445          */
2446
2447         if (tcp_may_send_now(sk))
2448                 return false;
2449
2450         return true;
2451 }
2452
2453 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2454  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2455  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2456  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2457  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2458  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2459  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2460  */
2461 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2462 {
2463         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2464         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2465         struct sk_buff *skb;
2466         struct sk_buff *hole = NULL;
2467         u32 last_lost;
2468         int mib_idx;
2469         int fwd_rexmitting = 0;
2470
2471         if (!tp->packets_out)
2472                 return;
2473
2474         if (!tp->lost_out)
2475                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2476
2477         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2478                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2479                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2480                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2481                         last_lost = tp->retransmit_high;
2482         } else {
2483                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2484                 last_lost = tp->snd_una;
2485         }
2486
2487         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2488                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2489
2490                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2491                         break;
2492                 /* we could do better than to assign each time */
2493                 if (hole == NULL)
2494                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2495
2496                 /* Assume this retransmit will generate
2497                  * only one packet for congestion window
2498                  * calculation purposes.  This works because
2499                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2500                  * packet to be MSS sized and all the
2501                  * packet counting works out.
2502                  */
2503                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2504                         return;
2505
2506                 if (fwd_rexmitting) {
2507 begin_fwd:
2508                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2509                                 break;
2510                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2511
2512                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2513                         tp->retransmit_high = last_lost;
2514                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2515                                 break;
2516                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2517                         if (hole != NULL) {
2518                                 skb = hole;
2519                                 hole = NULL;
2520                         }
2521                         fwd_rexmitting = 1;
2522                         goto begin_fwd;
2523
2524                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2525                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2526                                 hole = skb;
2527                         continue;
2528
2529                 } else {
2530                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2531                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2532                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2533                         else
2534                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2535                 }
2536
2537                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2538                         continue;
2539
2540                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2541                         return;
2542
2543                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2544
2545                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2546                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2547
2548                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2549                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2550                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2551                                                   TCP_RTO_MAX);
2552         }
2553 }
2554
2555 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2556  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2557  */
2558 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2559 {
2560         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2561         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2562         int mss_now;
2563
2564         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2565          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2566          * and IP options.
2567          */
2568         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2569
2570         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2571                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2572                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2573                 tp->write_seq++;
2574         } else {
2575                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2576                 for (;;) {
2577                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2578                                                sk->sk_allocation);
2579                         if (skb)
2580                                 break;
2581                         yield();
2582                 }
2583
2584                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2585                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2586                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2587                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2588                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2589                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2590         }
2591         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2592 }
2593
2594 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2595  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2596  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2597  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2598  */
2599 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2600 {
2601         struct sk_buff *skb;
2602
2603         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2604         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2605         if (!skb) {
2606                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2607                 return;
2608         }
2609
2610         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2611         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2612         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2613                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2614         /* Send it off. */
2615         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2616         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2617                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2618
2619         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2620 }
2621
2622 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2623  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2624  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2625  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2626  * and rcv_wscale values will not be correct.
2627  */
2628 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2629 {
2630         struct sk_buff *skb;
2631
2632         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2633         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2634                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2635                 return -EFAULT;
2636         }
2637         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2638                 if (skb_cloned(skb)) {
2639                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2640                         if (nskb == NULL)
2641                                 return -ENOMEM;
2642                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2643                         skb_header_release(nskb);
2644                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2645                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2646                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2647                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2648                         skb = nskb;
2649                 }
2650
2651                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2652                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2653         }
2654         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2655         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2656 }
2657
2658 /**
2659  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2660  * sk: listener socket
2661  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2662  * req: request_sock pointer
2663  *
2664  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2665  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2666  */
2667 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2668                                 struct request_sock *req,
2669                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2670 {
2671         struct tcp_out_options opts;
2672         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2673         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2674         struct tcphdr *th;
2675         struct sk_buff *skb;
2676         struct tcp_md5sig_key *md5;
2677         int tcp_header_size;
2678         int mss;
2679
2680         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15, 1, GFP_ATOMIC);
2681         if (unlikely(!skb)) {
2682                 dst_release(dst);
2683                 return NULL;
2684         }
2685         /* Reserve space for headers. */
2686         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2687
2688         skb_dst_set(skb, dst);
2689         security_skb_owned_by(skb, sk);
2690
2691         mss = dst_metric_advmss(dst);
2692         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2693                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2694
2695         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2696                 __u8 rcv_wscale;
2697                 /* Set this up on the first call only */
2698                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2699
2700                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2701                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2702                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2703                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2704
2705                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2706                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2707                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2708                         &req->rcv_wnd,
2709                         &req->window_clamp,
2710                         ireq->wscale_ok,
2711                         &rcv_wscale,
2712                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2713                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2714         }
2715
2716         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2717 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2718         if (unlikely(req->cookie_ts))
2719                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2720         else
2721 #endif
2722         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2723         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2724                                              foc) + sizeof(*th);
2725
2726         skb_push(skb, tcp_header_size);
2727         skb_reset_transport_header(skb);
2728
2729         th = tcp_hdr(skb);
2730         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2731         th->syn = 1;
2732         th->ack = 1;
2733         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2734         th->source = htons(ireq->ir_num);
2735         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
2736         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2737          * not even correctly set)
2738          */
2739         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2740                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2741
2742         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2743         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2744         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2745
2746         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2747         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2748         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2749         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2750         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2751
2752 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2753         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2754         if (md5) {
2755                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2756                                                md5, NULL, req, skb);
2757         }
2758 #endif
2759
2760         return skb;
2761 }
2762 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2763
2764 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2765 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2766 {
2767         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2768         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2769         __u8 rcv_wscale;
2770
2771         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2772          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2773          */
2774         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2775                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2776
2777 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2778         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2779                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2780 #endif
2781
2782         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2783         if (tp->rx_opt.user_mss)
2784                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2785         tp->max_window = 0;
2786         tcp_mtup_init(sk);
2787         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2788
2789         if (!tp->window_clamp)
2790                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2791         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2792         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2793                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2794
2795         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2796
2797         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2798         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2799             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2800                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2801
2802         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2803                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2804                                   &tp->rcv_wnd,
2805                                   &tp->window_clamp,
2806                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2807                                   &rcv_wscale,
2808                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2809
2810         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2811         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2812
2813         sk->sk_err = 0;
2814         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2815         tp->snd_wnd = 0;
2816         tcp_init_wl(tp, 0);
2817         tp->snd_una = tp->write_seq;
2818         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2819         tp->snd_up = tp->write_seq;
2820         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2821
2822         if (likely(!tp->repair))
2823                 tp->rcv_nxt = 0;
2824         else
2825                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2826         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2827         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2828
2829         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2830         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2831         tcp_clear_retrans(tp);
2832 }
2833
2834 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2835 {
2836         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2837         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2838
2839         tcb->end_seq += skb->len;
2840         skb_header_release(skb);
2841         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2842         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2843         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2844         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2845         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2846 }
2847
2848 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2849  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2850  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2851  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2852  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2853  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2854  */
2855 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2856 {
2857         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2858         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2859         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2860         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2861         unsigned long last_syn_loss = 0;
2862
2863         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2864         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2865                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2866         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2867         if (syn_loss > 1 &&
2868             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2869                 fo->cookie.len = -1;
2870                 goto fallback;
2871         }
2872
2873         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2874                 fo->cookie.len = -1;
2875         else if (fo->cookie.len <= 0)
2876                 goto fallback;
2877
2878         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2879          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2880          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2881          */
2882         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2883                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2884         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2885                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2886
2887         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2888                                    sk->sk_allocation);
2889         if (syn_data == NULL)
2890                 goto fallback;
2891
2892         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2893                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2894                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2895                 int len = iov->iov_len;
2896
2897                 if (syn_data->len + len > space)
2898                         len = space - syn_data->len;
2899                 else if (i + 1 == iovlen)
2900                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2901                         fo->data = NULL;
2902
2903                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2904                         goto fallback;
2905         }
2906
2907         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2908         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2909         if (data == NULL)
2910                 goto fallback;
2911         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2912         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2913         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2914         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2915         fo->copied = data->len;
2916
2917         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2918                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2919                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2920                 goto done;
2921         }
2922         syn_data = NULL;
2923
2924 fallback:
2925         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2926         if (fo->cookie.len > 0)
2927                 fo->cookie.len = 0;
2928         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2929         if (err)
2930                 tp->syn_fastopen = 0;
2931         kfree_skb(syn_data);
2932 done:
2933         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2934         return err;
2935 }
2936
2937 /* Build a SYN and send it off. */
2938 int tcp_connect(struct sock *sk)
2939 {
2940         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2941         struct sk_buff *buff;
2942         int err;
2943
2944         tcp_connect_init(sk);
2945
2946         if (unlikely(tp->repair)) {
2947                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
2948                 return 0;
2949         }
2950
2951         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2952         if (unlikely(buff == NULL))
2953                 return -ENOBUFS;
2954
2955         /* Reserve space for headers. */
2956         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2957
2958         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2959         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2960         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
2961         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2962
2963         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
2964         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
2965               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2966         if (err == -ECONNREFUSED)
2967                 return err;
2968
2969         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2970          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2971          */
2972         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2973         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2974         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2975
2976         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2977         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2978                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2979         return 0;
2980 }
2981 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2982
2983 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2984  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2985  * for details.
2986  */
2987 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2988 {
2989         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2990         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2991         unsigned long timeout;
2992
2993         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2994                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2995                 int max_ato = HZ / 2;
2996
2997                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2998                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2999                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3000
3001                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3002
3003                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3004                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3005                  * directly.
3006                  */
3007                 if (tp->srtt) {
3008                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
3009
3010                         if (rtt < max_ato)
3011                                 max_ato = rtt;
3012                 }
3013
3014                 ato = min(ato, max_ato);
3015         }
3016
3017         /* Stay within the limit we were given */
3018         timeout = jiffies + ato;
3019
3020         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3021         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3022                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3023                  * send ACK now.
3024                  */
3025                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3026                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3027                         tcp_send_ack(sk);
3028                         return;
3029                 }
3030
3031                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3032                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3033         }
3034         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3035         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3036         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3037 }
3038
3039 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3040 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3041 {
3042         struct sk_buff *buff;
3043
3044         /* If we have been reset, we may not send again. */
3045         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3046                 return;
3047
3048         /* We are not putting this on the write queue, so
3049          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3050          * sock.
3051          */
3052         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3053         if (buff == NULL) {
3054                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3055                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3056                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3057                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3058                 return;
3059         }
3060
3061         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3062         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3063         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3064
3065         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3066         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3067         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3068 }
3069
3070 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3071  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3072  *
3073  * Question: what should we make while urgent mode?
3074  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3075  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3076  *
3077  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3078  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3079  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3080  */
3081 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3082 {
3083         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3084         struct sk_buff *skb;
3085
3086         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3087         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3088         if (skb == NULL)
3089                 return -1;
3090
3091         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3092         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3093         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3094          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3095          * send it.
3096          */
3097         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3098         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3099         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3100 }
3101
3102 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3103 {
3104         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3105                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3106                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3107         }
3108 }
3109
3110 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3111 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3112 {
3113         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3114         struct sk_buff *skb;
3115
3116         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3117                 return -1;
3118
3119         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3120             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3121                 int err;
3122                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3123                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3124
3125                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3126                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3127
3128                 /* We are probing the opening of a window
3129                  * but the window size is != 0
3130                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3131                  */
3132                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3133                     skb->len > mss) {
3134                         seg_size = min(seg_size, mss);
3135                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3136                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3137                                 return -1;
3138                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3139                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3140
3141                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3142                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3143                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3144                 if (!err)
3145                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3146                 return err;
3147         } else {
3148                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3149                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3150                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3151         }
3152 }
3153
3154 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3155  * a partial packet else a zero probe.
3156  */
3157 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3158 {
3159         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3160         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3161         int err;
3162
3163         err = tcp_write_wakeup(sk);
3164
3165         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3166                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3167                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3168                 icsk->icsk_backoff = 0;
3169                 return;
3170         }
3171
3172         if (err <= 0) {
3173                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3174                         icsk->icsk_backoff++;
3175                 icsk->icsk_probes_out++;
3176                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3177                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3178                                           TCP_RTO_MAX);
3179         } else {
3180                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3181                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3182                  * Let local senders to fight for local resources.
3183                  *
3184                  * Use accumulated backoff yet.
3185                  */
3186                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3187                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3188                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3189                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3190                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3191                                           TCP_RTO_MAX);
3192         }
3193 }