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