tcp: change TCP_ECN prefixes to lower case
[pandora-kernel.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         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
91                       tcp_skb_pcount(skb));
92 }
93
94 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
95  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
96  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
97  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
98  * invalid. OK, let's make this for now:
99  */
100 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
101 {
102         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
103
104         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
105                 return tp->snd_nxt;
106         else
107                 return tcp_wnd_end(tp);
108 }
109
110 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
111  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
112  *
113  * 1. It is independent of path mtu.
114  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
115  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
116  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
117  *    large MSS.
118  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
119  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
120  *    This may be overridden via information stored in routing table.
121  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
122  *    probably even Jumbo".
123  */
124 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
125 {
126         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
127         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
128         int mss = tp->advmss;
129
130         if (dst) {
131                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
132
133                 if (metric < mss) {
134                         mss = metric;
135                         tp->advmss = mss;
136                 }
137         }
138
139         return (__u16)mss;
140 }
141
142 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
143  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
144 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
145 {
146         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
147         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
148         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
149         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
150
151         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
152
153         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
154         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
155
156         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
157                 cwnd >>= 1;
158         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
159         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
160         tp->snd_cwnd_used = 0;
161 }
162
163 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
164 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
165                                 struct sock *sk)
166 {
167         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
168         const u32 now = tcp_time_stamp;
169         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
170
171         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
172             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
173                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
174
175         tp->lsndtime = now;
176
177         /* If it is a reply for ato after last received
178          * packet, enter pingpong mode.
179          */
180         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato &&
181             (!dst || !dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)))
182                         icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
183 }
184
185 /* Account for an ACK we sent. */
186 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
187 {
188         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
189         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
190 }
191
192
193 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
194 {
195         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
196          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
197          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
198          * limit when mss is larger than 1460.
199          */
200         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
201
202         if (mss > 1460)
203                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
204         return init_rwnd;
205 }
206
207 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
208  * Based on the assumption that the given amount of space
209  * will be offered. Store the results in the tp structure.
210  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
211  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
212  * This MUST be enforced by all callers.
213  */
214 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
215                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
216                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
217                                __u32 init_rcv_wnd)
218 {
219         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
220
221         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
222         if (*window_clamp == 0)
223                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
224         space = min(*window_clamp, space);
225
226         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
227         if (space > mss)
228                 space = (space / mss) * mss;
229
230         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
231          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
232          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
233          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
234          * unless the remote has sent us a window scaling option,
235          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
236          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
237          */
238         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
239                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
240         else
241                 (*rcv_wnd) = space;
242
243         (*rcv_wscale) = 0;
244         if (wscale_ok) {
245                 /* Set window scaling on max possible window
246                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
247                  */
248                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
249                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
250                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
251                         space >>= 1;
252                         (*rcv_wscale)++;
253                 }
254         }
255
256         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
257                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
258                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
259                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
260         }
261
262         /* Set the clamp no higher than max representable value */
263         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
266
267 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
268  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
269  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
270  * frame.
271  */
272 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
273 {
274         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
275         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
276         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
277         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
278
279         /* Never shrink the offered window */
280         if (new_win < cur_win) {
281                 /* Danger Will Robinson!
282                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
283                  * we will not be able to advertise a zero
284                  * window in time.  --DaveM
285                  *
286                  * Relax Will Robinson.
287                  */
288                 if (new_win == 0)
289                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
290                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
291                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
292         }
293         tp->rcv_wnd = new_win;
294         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
295
296         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
297          * scaled window.
298          */
299         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
300                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
301         else
302                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
303
304         /* RFC1323 scaling applied */
305         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
306
307         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
308         if (new_win == 0) {
309                 tp->pred_flags = 0;
310                 if (old_win)
311                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
312                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
313         } else if (old_win == 0) {
314                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
315         }
316
317         return new_win;
318 }
319
320 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
321 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
322 {
323         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
324
325         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
326         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
327                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
328         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
329                 INET_ECN_xmit(sk);
330 }
331
332 /* Packet ECN state for a SYN.  */
333 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
334 {
335         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
336
337         tp->ecn_flags = 0;
338         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
339             tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
340                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
341                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
342                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
343                         INET_ECN_xmit(sk);
344         }
345 }
346
347 static void
348 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th,
349                     struct sock *sk)
350 {
351         if (inet_rsk(req)->ecn_ok) {
352                 th->ece = 1;
353                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
354                         INET_ECN_xmit(sk);
355         }
356 }
357
358 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
359  * be sent.
360  */
361 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
362                                 int tcp_header_len)
363 {
364         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
365
366         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
367                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
368                 if (skb->len != tcp_header_len &&
369                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
370                         INET_ECN_xmit(sk);
371                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
372                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
373                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
374                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
375                         }
376                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
377                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
378                         INET_ECN_dontxmit(sk);
379                 }
380                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
381                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
382         }
383 }
384
385 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
386  * auto increment end seqno.
387  */
388 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
389 {
390         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
391
392         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
393         skb->csum = 0;
394
395         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
396         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
397
398         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
399         shinfo->gso_size = 0;
400         shinfo->gso_type = 0;
401
402         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
403         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
404                 seq++;
405         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
406 }
407
408 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
409 {
410         return tp->snd_una != tp->snd_up;
411 }
412
413 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
414 #define OPTION_TS               (1 << 1)
415 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
416 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
417 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
418
419 struct tcp_out_options {
420         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
421         u16 mss;                /* 0 to disable */
422         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
423         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
424         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
425         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
426         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
427         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
428 };
429
430 /* Write previously computed TCP options to the packet.
431  *
432  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
433  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
434  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
435  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
436  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
437  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
438  * particular reason why the ordering would need to be changed).
439  *
440  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
441  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
442  */
443 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
444                               struct tcp_out_options *opts)
445 {
446         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
447
448         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
449                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
450                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
451                 /* overload cookie hash location */
452                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
453                 ptr += 4;
454         }
455
456         if (unlikely(opts->mss)) {
457                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
458                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
459                                opts->mss);
460         }
461
462         if (likely(OPTION_TS & options)) {
463                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
464                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
465                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
466                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
467                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
468                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
469                 } else {
470                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
471                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
472                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
473                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
474                 }
475                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
476                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
477         }
478
479         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
480                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
481                                (TCPOPT_NOP << 16) |
482                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
483                                TCPOLEN_SACK_PERM);
484         }
485
486         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
487                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
488                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
489                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
490                                opts->ws);
491         }
492
493         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
494                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
495                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
496                 int this_sack;
497
498                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
499                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
500                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
501                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
502                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
503
504                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
505                      ++this_sack) {
506                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
507                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
508                 }
509
510                 tp->rx_opt.dsack = 0;
511         }
512
513         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
514                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
515
516                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
517                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
518                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
519
520                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
521                 if ((foc->len & 3) == 2) {
522                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
523                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
524                 }
525                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
526         }
527 }
528
529 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
530  * network wire format yet.
531  */
532 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
533                                 struct tcp_out_options *opts,
534                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
535 {
536         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
537         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
538         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
539
540 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
541         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
542         if (*md5) {
543                 opts->options |= OPTION_MD5;
544                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
545         }
546 #else
547         *md5 = NULL;
548 #endif
549
550         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
551          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
552          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
553          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
554          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
555          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
556          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
557          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
558          * going out.  */
559         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
560         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
561
562         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
563                 opts->options |= OPTION_TS;
564                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
565                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
566                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
567         }
568         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
569                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
570                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
571                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
572         }
573         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
574                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
575                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
576                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
577         }
578
579         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
580                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
581                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
582                 if (remaining >= need) {
583                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
584                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
585                         remaining -= need;
586                         tp->syn_fastopen = 1;
587                 }
588         }
589
590         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
591 }
592
593 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
594 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
595                                    struct request_sock *req,
596                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
597                                    struct tcp_out_options *opts,
598                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
599                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
600 {
601         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
602         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
603
604 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
605         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
606         if (*md5) {
607                 opts->options |= OPTION_MD5;
608                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
609
610                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
611                  * options. There was discussion about disabling SACK
612                  * rather than TS in order to fit in better with old,
613                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
614                  */
615                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
616         }
617 #else
618         *md5 = NULL;
619 #endif
620
621         /* We always send an MSS option. */
622         opts->mss = mss;
623         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
624
625         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
626                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
627                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
628                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
629         }
630         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
631                 opts->options |= OPTION_TS;
632                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb);
633                 opts->tsecr = req->ts_recent;
634                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
635         }
636         if (likely(ireq->sack_ok)) {
637                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
638                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
639                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
640         }
641         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
642                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
643                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
644                 if (remaining >= need) {
645                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
646                         opts->fastopen_cookie = foc;
647                         remaining -= need;
648                 }
649         }
650
651         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
652 }
653
654 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
655  * final wire format yet.
656  */
657 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
658                                         struct tcp_out_options *opts,
659                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
660 {
661         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
662         unsigned int size = 0;
663         unsigned int eff_sacks;
664
665         opts->options = 0;
666
667 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
668         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
669         if (unlikely(*md5)) {
670                 opts->options |= OPTION_MD5;
671                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
672         }
673 #else
674         *md5 = NULL;
675 #endif
676
677         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
678                 opts->options |= OPTION_TS;
679                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
680                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
681                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
682         }
683
684         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
685         if (unlikely(eff_sacks)) {
686                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
687                 opts->num_sack_blocks =
688                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
689                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
690                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
691                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
692                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
693         }
694
695         return size;
696 }
697
698
699 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
700  *
701  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
702  * to reduce RTT and bufferbloat.
703  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
704  *
705  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
706  * needs to be reallocated in a driver.
707  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
708  *
709  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
710  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
711  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
712  */
713 struct tsq_tasklet {
714         struct tasklet_struct   tasklet;
715         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
716 };
717 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
718
719 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
720 {
721         if ((1 << sk->sk_state) &
722             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
723              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
724                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
725                                0, GFP_ATOMIC);
726 }
727 /*
728  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
729  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
730  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
731  * interrupt us (non NAPI drivers)
732  */
733 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
734 {
735         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
736         LIST_HEAD(list);
737         unsigned long flags;
738         struct list_head *q, *n;
739         struct tcp_sock *tp;
740         struct sock *sk;
741
742         local_irq_save(flags);
743         list_splice_init(&tsq->head, &list);
744         local_irq_restore(flags);
745
746         list_for_each_safe(q, n, &list) {
747                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
748                 list_del(&tp->tsq_node);
749
750                 sk = (struct sock *)tp;
751                 bh_lock_sock(sk);
752
753                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
754                         tcp_tsq_handler(sk);
755                 } else {
756                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
757                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
758                 }
759                 bh_unlock_sock(sk);
760
761                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
762                 sk_free(sk);
763         }
764 }
765
766 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
767                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
768                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
769                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
770 /**
771  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
772  * @sk: socket
773  *
774  * called from release_sock() to perform protocol dependent
775  * actions before socket release.
776  */
777 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
778 {
779         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
780         unsigned long flags, nflags;
781
782         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
783         do {
784                 flags = tp->tsq_flags;
785                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
786                         return;
787                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
788         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
789
790         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
791                 tcp_tsq_handler(sk);
792
793         /* Here begins the tricky part :
794          * We are called from release_sock() with :
795          * 1) BH disabled
796          * 2) sk_lock.slock spinlock held
797          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
798          *
799          * But following code is meant to be called from BH handlers,
800          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
801          */
802         sock_release_ownership(sk);
803
804         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
805                 tcp_write_timer_handler(sk);
806                 __sock_put(sk);
807         }
808         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
809                 tcp_delack_timer_handler(sk);
810                 __sock_put(sk);
811         }
812         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
813                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
814                 __sock_put(sk);
815         }
816 }
817 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
818
819 void __init tcp_tasklet_init(void)
820 {
821         int i;
822
823         for_each_possible_cpu(i) {
824                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
825
826                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
827                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
828                              tcp_tasklet_func,
829                              (unsigned long)tsq);
830         }
831 }
832
833 /*
834  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
835  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
836  * hold qdisc lock.
837  */
838 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
839 {
840         struct sock *sk = skb->sk;
841         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
842
843         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
844             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
845                 unsigned long flags;
846                 struct tsq_tasklet *tsq;
847
848                 /* Keep a ref on socket.
849                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
850                  */
851                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
852
853                 /* queue this socket to tasklet queue */
854                 local_irq_save(flags);
855                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
856                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
857                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
858                 local_irq_restore(flags);
859         } else {
860                 sock_wfree(skb);
861         }
862 }
863
864 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
865  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
866  * transmission and possible later retransmissions.
867  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
868  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
869  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
870  * device.
871  *
872  * We are working here with either a clone of the original
873  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
874  */
875 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
876                             gfp_t gfp_mask)
877 {
878         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
879         struct inet_sock *inet;
880         struct tcp_sock *tp;
881         struct tcp_skb_cb *tcb;
882         struct tcp_out_options opts;
883         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
884         struct tcp_md5sig_key *md5;
885         struct tcphdr *th;
886         int err;
887
888         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
889
890         if (clone_it) {
891                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
892
893                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
894                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
895                 else
896                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
897                 if (unlikely(!skb))
898                         return -ENOBUFS;
899         }
900
901         inet = inet_sk(sk);
902         tp = tcp_sk(sk);
903         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
904         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
905
906         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
907                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
908         else
909                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
910                                                            &md5);
911         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
912
913         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
914                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
915
916         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
917          * another queue.
918          */
919         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
920
921         skb_push(skb, tcp_header_size);
922         skb_reset_transport_header(skb);
923
924         skb_orphan(skb);
925         skb->sk = sk;
926         skb->destructor = tcp_wfree;
927         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
928         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
929
930         /* Build TCP header and checksum it. */
931         th = tcp_hdr(skb);
932         th->source              = inet->inet_sport;
933         th->dest                = inet->inet_dport;
934         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
935         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
936         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
937                                         tcb->tcp_flags);
938
939         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
940                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
941                  * is never scaled.
942                  */
943                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
944         } else {
945                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
946         }
947         th->check               = 0;
948         th->urg_ptr             = 0;
949
950         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
951         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
952                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
953                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
954                         th->urg = 1;
955                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
956                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
957                         th->urg = 1;
958                 }
959         }
960
961         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
962         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
963                 tcp_ecn_send(sk, skb, tcp_header_size);
964
965 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
966         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
967         if (md5) {
968                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
969                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
970                                                md5, sk, NULL, skb);
971         }
972 #endif
973
974         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
975
976         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
977                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
978
979         if (skb->len != tcp_header_size)
980                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
981
982         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
983                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
984                               tcp_skb_pcount(skb));
985
986         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_segs */
987         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
988
989         /* Our usage of tstamp should remain private */
990         skb->tstamp.tv64 = 0;
991
992         /* Cleanup our debris for IP stacks */
993         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
994                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
995
996         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
997
998         if (likely(err <= 0))
999                 return err;
1000
1001         tcp_enter_cwr(sk);
1002
1003         return net_xmit_eval(err);
1004 }
1005
1006 /* This routine just queues the buffer for sending.
1007  *
1008  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1009  * otherwise socket can stall.
1010  */
1011 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1012 {
1013         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1014
1015         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1016         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1017         __skb_header_release(skb);
1018         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1019         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1020         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1021 }
1022
1023 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1024 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1025                                  unsigned int mss_now)
1026 {
1027         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1028
1029         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
1030         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
1031
1032         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1033                 /* Avoid the costly divide in the normal
1034                  * non-TSO case.
1035                  */
1036                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1037                 shinfo->gso_size = 0;
1038                 shinfo->gso_type = 0;
1039         } else {
1040                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1041                 shinfo->gso_size = mss_now;
1042                 shinfo->gso_type = sk->sk_gso_type;
1043         }
1044 }
1045
1046 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1047  * skb is counted to fackets_out or not.
1048  */
1049 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1050                                    int decr)
1051 {
1052         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1053
1054         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1055                 return;
1056
1057         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1058                 tp->fackets_out -= decr;
1059 }
1060
1061 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1062  * tweaks to fix counters
1063  */
1064 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1065 {
1066         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1067
1068         tp->packets_out -= decr;
1069
1070         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1071                 tp->sacked_out -= decr;
1072         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1073                 tp->retrans_out -= decr;
1074         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1075                 tp->lost_out -= decr;
1076
1077         /* Reno case is special. Sigh... */
1078         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1079                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1080
1081         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1082
1083         if (tp->lost_skb_hint &&
1084             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1085             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1086                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1087
1088         tcp_verify_left_out(tp);
1089 }
1090
1091 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1092 {
1093         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1094
1095         if (unlikely(shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP) &&
1096             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1097                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1098                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1099
1100                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1101                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1102                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1103         }
1104 }
1105
1106 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1107  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1108  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1109  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1110  */
1111 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1112                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1113 {
1114         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1115         struct sk_buff *buff;
1116         int nsize, old_factor;
1117         int nlen;
1118         u8 flags;
1119
1120         if (WARN_ON(len > skb->len))
1121                 return -EINVAL;
1122
1123         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1124         if (nsize < 0)
1125                 nsize = 0;
1126
1127         if (skb_unclone(skb, gfp))
1128                 return -ENOMEM;
1129
1130         /* Get a new skb... force flag on. */
1131         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp);
1132         if (buff == NULL)
1133                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1134
1135         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1136         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1137         nlen = skb->len - len - nsize;
1138         buff->truesize += nlen;
1139         skb->truesize -= nlen;
1140
1141         /* Correct the sequence numbers. */
1142         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1143         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1144         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1145
1146         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1147         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1148         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1149         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1150         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1151
1152         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1153                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1154                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1155                                                        skb_put(buff, nsize),
1156                                                        nsize, 0);
1157
1158                 skb_trim(skb, len);
1159
1160                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1161         } else {
1162                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1163                 skb_split(skb, buff, len);
1164         }
1165
1166         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1167
1168         buff->tstamp = skb->tstamp;
1169         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1170
1171         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1172
1173         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1174         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1175         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1176
1177         /* If this packet has been sent out already, we must
1178          * adjust the various packet counters.
1179          */
1180         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1181                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1182                         tcp_skb_pcount(buff);
1183
1184                 if (diff)
1185                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1186         }
1187
1188         /* Link BUFF into the send queue. */
1189         __skb_header_release(buff);
1190         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1191
1192         return 0;
1193 }
1194
1195 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1196  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1197  * immediately discarded.
1198  */
1199 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1200 {
1201         struct skb_shared_info *shinfo;
1202         int i, k, eat;
1203
1204         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1205         if (eat) {
1206                 __skb_pull(skb, eat);
1207                 len -= eat;
1208                 if (!len)
1209                         return;
1210         }
1211         eat = len;
1212         k = 0;
1213         shinfo = skb_shinfo(skb);
1214         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1215                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1216
1217                 if (size <= eat) {
1218                         skb_frag_unref(skb, i);
1219                         eat -= size;
1220                 } else {
1221                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1222                         if (eat) {
1223                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1224                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1225                                 eat = 0;
1226                         }
1227                         k++;
1228                 }
1229         }
1230         shinfo->nr_frags = k;
1231
1232         skb_reset_tail_pointer(skb);
1233         skb->data_len -= len;
1234         skb->len = skb->data_len;
1235 }
1236
1237 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1238 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1239 {
1240         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1241                 return -ENOMEM;
1242
1243         __pskb_trim_head(skb, len);
1244
1245         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1246         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1247
1248         skb->truesize        -= len;
1249         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1250         sk_mem_uncharge(sk, len);
1251         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1252
1253         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1254         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1255                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1256
1257         return 0;
1258 }
1259
1260 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1261 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1262 {
1263         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1264         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1265         int mss_now;
1266
1267         /* Calculate base mss without TCP options:
1268            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1269          */
1270         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1271
1272         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1273         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1274                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1275
1276                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1277                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1278         }
1279
1280         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1281         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1282                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1283
1284         /* Now subtract optional transport overhead */
1285         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1286
1287         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1288         if (mss_now < 48)
1289                 mss_now = 48;
1290         return mss_now;
1291 }
1292
1293 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1294 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1295 {
1296         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1297         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1298                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1299 }
1300
1301 /* Inverse of above */
1302 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1303 {
1304         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1305         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1306         int mtu;
1307
1308         mtu = mss +
1309               tp->tcp_header_len +
1310               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1311               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1312
1313         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1314         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1315                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1316
1317                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1318                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1319         }
1320         return mtu;
1321 }
1322
1323 /* MTU probing init per socket */
1324 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1325 {
1326         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1327         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1328
1329         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1330         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1331                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1332         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1333         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1334 }
1335 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1336
1337 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1338
1339    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1340    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1341
1342    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1343    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1344    It also does not include TCP options.
1345
1346    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1347
1348    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1349    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1350    taking into account current pmtu, but never exceeds
1351    tp->rx_opt.mss_clamp.
1352
1353    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1354    DOES NOT include either tcp or ip options.
1355
1356    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1357    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1358  */
1359 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1360 {
1361         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1362         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1363         int mss_now;
1364
1365         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1366                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1367
1368         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1369         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1370
1371         /* And store cached results */
1372         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1373         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1374                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1375         tp->mss_cache = mss_now;
1376
1377         return mss_now;
1378 }
1379 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1380
1381 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1382  * and even PMTU discovery events into account.
1383  */
1384 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1385 {
1386         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1387         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1388         u32 mss_now;
1389         unsigned int header_len;
1390         struct tcp_out_options opts;
1391         struct tcp_md5sig_key *md5;
1392
1393         mss_now = tp->mss_cache;
1394
1395         if (dst) {
1396                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1397                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1398                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1399         }
1400
1401         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1402                      sizeof(struct tcphdr);
1403         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1404          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1405          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1406          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1407         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1408                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1409                 mss_now -= delta;
1410         }
1411
1412         return mss_now;
1413 }
1414
1415 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1416  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1417  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1418  */
1419 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1420 {
1421         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1422
1423         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1424             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1425                 /* Limited by application or receiver window. */
1426                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1427                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1428                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1429                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1430                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1431                 }
1432                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1433         }
1434         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1435 }
1436
1437 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1438 {
1439         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1440
1441         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1442          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1443          */
1444         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1445             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1446                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1447                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1448                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1449         }
1450
1451         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1452                 /* Network is feed fully. */
1453                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1454                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1455         } else {
1456                 /* Network starves. */
1457                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1458                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1459
1460                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1461                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1462                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1463         }
1464 }
1465
1466 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1467 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1468 {
1469         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1470                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1471 }
1472
1473 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1474  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1475  * The test is really :
1476  * if ((skb->len % mss) != 0)
1477  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1478  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1479  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1480  */
1481 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1482                                 const struct sk_buff *skb)
1483 {
1484         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1485                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1486 }
1487
1488 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1489  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1490  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1491  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1492  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1493  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1494  */
1495 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1496                             int nonagle)
1497 {
1498         return partial &&
1499                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1500                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1501 }
1502 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1503 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1504                                         const struct sk_buff *skb,
1505                                         unsigned int mss_now,
1506                                         unsigned int max_segs,
1507                                         int nonagle)
1508 {
1509         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1510         u32 partial, needed, window, max_len;
1511
1512         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1513         max_len = mss_now * max_segs;
1514
1515         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1516                 return max_len;
1517
1518         needed = min(skb->len, window);
1519
1520         if (max_len <= needed)
1521                 return max_len;
1522
1523         partial = needed % mss_now;
1524         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1525          * to include this last segment in this skb.
1526          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1527          */
1528         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1529                 return needed - partial;
1530
1531         return needed;
1532 }
1533
1534 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1535  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1536  */
1537 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1538                                          const struct sk_buff *skb)
1539 {
1540         u32 in_flight, cwnd;
1541
1542         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1543         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1544             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1545                 return 1;
1546
1547         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1548         cwnd = tp->snd_cwnd;
1549         if (in_flight < cwnd)
1550                 return (cwnd - in_flight);
1551
1552         return 0;
1553 }
1554
1555 /* Initialize TSO state of a skb.
1556  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1557  * SKB onto the wire.
1558  */
1559 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1560                              unsigned int mss_now)
1561 {
1562         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1563
1564         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1565                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1566                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1567         }
1568         return tso_segs;
1569 }
1570
1571
1572 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1573  * sent now.
1574  */
1575 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1576                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1577 {
1578         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1579          * write_queue (they have no chances to get new data).
1580          *
1581          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1582          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1583          */
1584         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1585                 return true;
1586
1587         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1588         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1589                 return true;
1590
1591         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1592                 return true;
1593
1594         return false;
1595 }
1596
1597 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1598 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1599                              const struct sk_buff *skb,
1600                              unsigned int cur_mss)
1601 {
1602         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1603
1604         if (skb->len > cur_mss)
1605                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1606
1607         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1608 }
1609
1610 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1611  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1612  * packets allowed by the congestion window.
1613  */
1614 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1615                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1616 {
1617         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1618         unsigned int cwnd_quota;
1619
1620         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1621
1622         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1623                 return 0;
1624
1625         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1626         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1627                 cwnd_quota = 0;
1628
1629         return cwnd_quota;
1630 }
1631
1632 /* Test if sending is allowed right now. */
1633 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1634 {
1635         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1636         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1637
1638         return skb &&
1639                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1640                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1641                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1642 }
1643
1644 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1645  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1646  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1647  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1648  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1649  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1650  */
1651 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1652                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1653 {
1654         struct sk_buff *buff;
1655         int nlen = skb->len - len;
1656         u8 flags;
1657
1658         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1659         if (skb->len != skb->data_len)
1660                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1661
1662         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1663         if (unlikely(buff == NULL))
1664                 return -ENOMEM;
1665
1666         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1667         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1668         buff->truesize += nlen;
1669         skb->truesize -= nlen;
1670
1671         /* Correct the sequence numbers. */
1672         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1673         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1674         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1675
1676         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1677         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1678         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1679         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1680
1681         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1682         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1683
1684         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1685         skb_split(skb, buff, len);
1686         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1687
1688         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1689         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1690         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1691
1692         /* Link BUFF into the send queue. */
1693         __skb_header_release(buff);
1694         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1695
1696         return 0;
1697 }
1698
1699 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1700  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1701  *
1702  * This algorithm is from John Heffner.
1703  */
1704 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1705                                  bool *is_cwnd_limited)
1706 {
1707         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1708         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1709         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1710         int win_divisor;
1711
1712         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1713                 goto send_now;
1714
1715         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1716                 goto send_now;
1717
1718         /* Defer for less than two clock ticks. */
1719         if (tp->tso_deferred &&
1720             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1721                 goto send_now;
1722
1723         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1724
1725         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1726
1727         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1728
1729         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1730         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1731
1732         limit = min(send_win, cong_win);
1733
1734         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1735         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1736                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1737                 goto send_now;
1738
1739         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1740         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1741                 goto send_now;
1742
1743         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1744         if (win_divisor) {
1745                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1746
1747                 /* If at least some fraction of a window is available,
1748                  * just use it.
1749                  */
1750                 chunk /= win_divisor;
1751                 if (limit >= chunk)
1752                         goto send_now;
1753         } else {
1754                 /* Different approach, try not to defer past a single
1755                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1756                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1757                  * then send now.
1758                  */
1759                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1760                         goto send_now;
1761         }
1762
1763         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1764          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1765          */
1766         if (!tp->tso_deferred)
1767                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1768
1769         if (cong_win < send_win && cong_win < skb->len)
1770                 *is_cwnd_limited = true;
1771
1772         return true;
1773
1774 send_now:
1775         tp->tso_deferred = 0;
1776         return false;
1777 }
1778
1779 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1780  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1781  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1782  * changes resulting in larger path MTUs.
1783  *
1784  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1785  *         1 if a probe was sent,
1786  *         -1 otherwise
1787  */
1788 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1789 {
1790         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1791         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1792         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1793         int len;
1794         int probe_size;
1795         int size_needed;
1796         int copy;
1797         int mss_now;
1798
1799         /* Not currently probing/verifying,
1800          * not in recovery,
1801          * have enough cwnd, and
1802          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1803         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1804             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1805             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1806             tp->snd_cwnd < 11 ||
1807             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1808                 return -1;
1809
1810         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1811         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1812         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1813         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1814         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1815                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1816                 return -1;
1817         }
1818
1819         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1820         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1821                 return -1;
1822
1823         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1824                 return -1;
1825         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1826                 return 0;
1827
1828         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1829         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1830                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1831                         return -1;
1832                 else
1833                         return 0;
1834         }
1835
1836         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1837         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1838                 return -1;
1839         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1840         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1841
1842         skb = tcp_send_head(sk);
1843
1844         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1845         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1846         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1847         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1848         nskb->csum = 0;
1849         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1850
1851         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1852
1853         len = 0;
1854         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1855                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1856                 if (nskb->ip_summed)
1857                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1858                 else
1859                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1860                                                             skb_put(nskb, copy),
1861                                                             copy, nskb->csum);
1862
1863                 if (skb->len <= copy) {
1864                         /* We've eaten all the data from this skb.
1865                          * Throw it away. */
1866                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1867                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1868                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1869                 } else {
1870                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1871                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1872                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1873                                 skb_pull(skb, copy);
1874                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1875                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1876                                                                  skb->len, 0);
1877                         } else {
1878                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1879                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1880                         }
1881                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1882                 }
1883
1884                 len += copy;
1885
1886                 if (len >= probe_size)
1887                         break;
1888         }
1889         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1890
1891         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1892          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
1893          */
1894         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1895                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1896                  * effectively two packets. */
1897                 tp->snd_cwnd--;
1898                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1899
1900                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1901                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1902                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1903
1904                 return 1;
1905         }
1906
1907         return -1;
1908 }
1909
1910 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1911  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1912  * window for us.
1913  *
1914  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1915  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1916  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1917  *
1918  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1919  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1920
1921  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1922  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1923  */
1924 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1925                            int push_one, gfp_t gfp)
1926 {
1927         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1928         struct sk_buff *skb;
1929         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1930         int cwnd_quota;
1931         int result;
1932         bool is_cwnd_limited = false;
1933
1934         sent_pkts = 0;
1935
1936         if (!push_one) {
1937                 /* Do MTU probing. */
1938                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1939                 if (!result) {
1940                         return false;
1941                 } else if (result > 0) {
1942                         sent_pkts = 1;
1943                 }
1944         }
1945
1946         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1947                 unsigned int limit;
1948
1949                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1950                 BUG_ON(!tso_segs);
1951
1952                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
1953                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
1954                         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
1955                         goto repair; /* Skip network transmission */
1956                 }
1957
1958                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1959                 if (!cwnd_quota) {
1960                         is_cwnd_limited = true;
1961                         if (push_one == 2)
1962                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1963                                 cwnd_quota = 1;
1964                         else
1965                                 break;
1966                 }
1967
1968                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1969                         break;
1970
1971                 if (tso_segs == 1) {
1972                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1973                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1974                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1975                                 break;
1976                 } else {
1977                         if (!push_one &&
1978                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited))
1979                                 break;
1980                 }
1981
1982                 /* TCP Small Queues :
1983                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1984                  * This allows for :
1985                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1986                  *  - faster recovery
1987                  *  - high rates
1988                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
1989                  * of queued bytes to ensure line rate.
1990                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
1991                  */
1992                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
1993                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
1994
1995                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1996                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1997                         /* It is possible TX completion already happened
1998                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
1999                          * test again the condition.
2000                          */
2001                         smp_mb__after_atomic();
2002                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2003                                 break;
2004                 }
2005
2006                 limit = mss_now;
2007                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2008                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2009                                                     min_t(unsigned int,
2010                                                           cwnd_quota,
2011                                                           sk->sk_gso_max_segs),
2012                                                     nonagle);
2013
2014                 if (skb->len > limit &&
2015                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2016                         break;
2017
2018                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2019                         break;
2020
2021 repair:
2022                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2023                  * This call will increment packets_out.
2024                  */
2025                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2026
2027                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2028                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2029
2030                 if (push_one)
2031                         break;
2032         }
2033
2034         if (likely(sent_pkts)) {
2035                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2036                         tp->prr_out += sent_pkts;
2037
2038                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2039                 if (push_one != 2)
2040                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2041                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2042                 return false;
2043         }
2044         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
2045 }
2046
2047 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2048 {
2049         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2050         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2051         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2052         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2053
2054         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
2055                 return false;
2056         /* No consecutive loss probes. */
2057         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2058                 tcp_rearm_rto(sk);
2059                 return false;
2060         }
2061         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2062          * finishes.
2063          */
2064         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
2065                 return false;
2066
2067         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2068         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2069                 return false;
2070
2071         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2072          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2073          */
2074         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->srtt_us || !tp->packets_out ||
2075             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2076                 return false;
2077
2078         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2079              tcp_send_head(sk))
2080                 return false;
2081
2082         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2083          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
2084          */
2085         timeout = rtt << 1;
2086         if (tp->packets_out == 1)
2087                 timeout = max_t(u32, timeout,
2088                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2089         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2090
2091         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2092         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2093         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2094         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2095                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2096                 if (delta > 0)
2097                         timeout = delta;
2098         }
2099
2100         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2101                                   TCP_RTO_MAX);
2102         return true;
2103 }
2104
2105 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2106  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2107  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2108  * Note: This is called from BH context only.
2109  */
2110 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2111                                     const struct sk_buff *skb)
2112 {
2113         const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
2114
2115         if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
2116                      fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE)) {
2117                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2118                                  LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2119                 return true;
2120         }
2121         return false;
2122 }
2123
2124 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2125  * retransmit the last segment.
2126  */
2127 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2128 {
2129         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2130         struct sk_buff *skb;
2131         int pcount;
2132         int mss = tcp_current_mss(sk);
2133         int err = -1;
2134
2135         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2136                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2137                 goto rearm_timer;
2138         }
2139
2140         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2141         if (tp->tlp_high_seq)
2142                 goto rearm_timer;
2143
2144         /* Retransmit last segment. */
2145         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2146         if (WARN_ON(!skb))
2147                 goto rearm_timer;
2148
2149         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2150                 goto rearm_timer;
2151
2152         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2153         if (WARN_ON(!pcount))
2154                 goto rearm_timer;
2155
2156         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2157                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2158                                           GFP_ATOMIC)))
2159                         goto rearm_timer;
2160                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2161         }
2162
2163         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2164                 goto rearm_timer;
2165
2166         err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2167
2168         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2169         if (likely(!err))
2170                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2171
2172 rearm_timer:
2173         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2174                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2175                                   TCP_RTO_MAX);
2176
2177         if (likely(!err))
2178                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2179                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2180 }
2181
2182 /* Push out any pending frames which were held back due to
2183  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2184  * The socket must be locked by the caller.
2185  */
2186 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2187                                int nonagle)
2188 {
2189         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2190          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2191          * all will be happy.
2192          */
2193         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2194                 return;
2195
2196         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2197                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2198                 tcp_check_probe_timer(sk);
2199 }
2200
2201 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2202  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2203  */
2204 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2205 {
2206         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2207
2208         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2209
2210         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2211 }
2212
2213 /* This function returns the amount that we can raise the
2214  * usable window based on the following constraints
2215  *
2216  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2217  * 2. We limit memory per socket
2218  *
2219  * RFC 1122:
2220  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2221  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2222  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2223  *
2224  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2225  * it at least MSS bytes.
2226  *
2227  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2228  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2229  *
2230  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2231  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2232  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2233  * window to always advance by a single byte.
2234  *
2235  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2236  * then this will not be a problem.
2237  *
2238  * BSD seems to make the following compromise:
2239  *
2240  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2241  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2242  *      then set the window to 0.
2243  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2244  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2245  *      and from being larger than the largest representable value.
2246  *
2247  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2248  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2249  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2250  * those cases where the window is constrained on the sender side
2251  * because the pipeline is full.
2252  *
2253  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2254  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2255  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2256  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2257  * of having a fixed window size at almost all times.
2258  *
2259  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2260  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2261  *
2262  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2263  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2264  */
2265 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2266 {
2267         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2268         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2269         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2270          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2271          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2272          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2273          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2274          */
2275         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2276         int free_space = tcp_space(sk);
2277         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2278         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2279         int window;
2280
2281         if (mss > full_space)
2282                 mss = full_space;
2283
2284         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2285                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2286
2287                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2288                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2289                                                4U * tp->advmss);
2290
2291                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2292                  * increase it due to wscale.
2293                  */
2294                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2295
2296                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2297                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2298                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2299                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2300                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2301                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2302                  */
2303                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2304                         return 0;
2305         }
2306
2307         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2308                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2309
2310         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2311          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2312          */
2313         window = tp->rcv_wnd;
2314         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2315                 window = free_space;
2316
2317                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2318                  * Import case: prevent zero window announcement if
2319                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2320                  */
2321                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2322                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2323                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2324         } else {
2325                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2326                  * Window clamp already applied above.
2327                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2328                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2329                  * and multiply from happening most of the time.
2330                  * We also don't do any window rounding when the free space
2331                  * is too small.
2332                  */
2333                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2334                         window = (free_space / mss) * mss;
2335                 else if (mss == full_space &&
2336                          free_space > window + (full_space >> 1))
2337                         window = free_space;
2338         }
2339
2340         return window;
2341 }
2342
2343 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2344 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2345 {
2346         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2347         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2348         int skb_size, next_skb_size;
2349
2350         skb_size = skb->len;
2351         next_skb_size = next_skb->len;
2352
2353         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2354
2355         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2356
2357         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2358
2359         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2360                                   next_skb_size);
2361
2362         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2363                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2364
2365         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2366                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2367
2368         /* Update sequence range on original skb. */
2369         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2370
2371         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2372         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2373
2374         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2375          * packet counting does not break.
2376          */
2377         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2378
2379         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2380         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2381         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2382                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2383
2384         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2385
2386         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2387 }
2388
2389 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2390 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2391 {
2392         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2393                 return false;
2394         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2395         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2396                 return false;
2397         if (skb_cloned(skb))
2398                 return false;
2399         if (skb == tcp_send_head(sk))
2400                 return false;
2401         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2402         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2403                 return false;
2404
2405         return true;
2406 }
2407
2408 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2409  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2410  */
2411 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2412                                      int space)
2413 {
2414         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2415         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2416         bool first = true;
2417
2418         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2419                 return;
2420         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2421                 return;
2422
2423         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2424                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2425                         break;
2426
2427                 space -= skb->len;
2428
2429                 if (first) {
2430                         first = false;
2431                         continue;
2432                 }
2433
2434                 if (space < 0)
2435                         break;
2436                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2437                  * the data in the second
2438                  */
2439                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2440                         break;
2441
2442                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2443                         break;
2444
2445                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2446         }
2447 }
2448
2449 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2450  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2451  * error occurred which prevented the send.
2452  */
2453 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2454 {
2455         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2456         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2457         unsigned int cur_mss;
2458         int err;
2459
2460         /* Inconslusive MTU probe */
2461         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2462                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2463         }
2464
2465         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2466          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2467          */
2468         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2469             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2470                 return -EAGAIN;
2471
2472         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2473                 return -EBUSY;
2474
2475         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2476                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2477                         BUG();
2478                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2479                         return -ENOMEM;
2480         }
2481
2482         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2483                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2484
2485         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2486
2487         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2488          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2489          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2490          * our retransmit serves as a zero window probe.
2491          */
2492         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2493             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2494                 return -EAGAIN;
2495
2496         if (skb->len > cur_mss) {
2497                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2498                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2499         } else {
2500                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2501
2502                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2503                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2504                                 return -ENOMEM;
2505                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2506                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2507                 }
2508         }
2509
2510         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2511
2512         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2513          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2514          */
2515
2516         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2517          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2518          * beyond what csum_start can cover.
2519          */
2520         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2521                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2522                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2523                                                    GFP_ATOMIC);
2524                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2525                              -ENOBUFS;
2526         } else {
2527                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2528         }
2529
2530         if (likely(!err)) {
2531                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2532                 /* Update global TCP statistics. */
2533                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2534                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2535                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2536                 tp->total_retrans++;
2537         }
2538         return err;
2539 }
2540
2541 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2542 {
2543         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2544         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2545
2546         if (err == 0) {
2547 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2548                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2549                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2550                 }
2551 #endif
2552                 if (!tp->retrans_out)
2553                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2554                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2555                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2556
2557                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2558                 if (!tp->retrans_stamp)
2559                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2560
2561                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2562                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2563                  */
2564                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2565         } else if (err != -EBUSY) {
2566                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2567         }
2568
2569         if (tp->undo_retrans < 0)
2570                 tp->undo_retrans = 0;
2571         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2572         return err;
2573 }
2574
2575 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2576  * window/congestion state.
2577  */
2578 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2579 {
2580         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2581         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2582
2583         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2584         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2585                 return false;
2586
2587         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2588         if (tcp_is_reno(tp))
2589                 return false;
2590
2591         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2592          * and retransmission... Both ways have their merits...
2593          *
2594          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2595          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2596          * NextSeg() specified in RFC3517.
2597          */
2598
2599         if (tcp_may_send_now(sk))
2600                 return false;
2601
2602         return true;
2603 }
2604
2605 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2606  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2607  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2608  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2609  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2610  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2611  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2612  */
2613 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2614 {
2615         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2616         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2617         struct sk_buff *skb;
2618         struct sk_buff *hole = NULL;
2619         u32 last_lost;
2620         int mib_idx;
2621         int fwd_rexmitting = 0;
2622
2623         if (!tp->packets_out)
2624                 return;
2625
2626         if (!tp->lost_out)
2627                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2628
2629         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2630                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2631                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2632                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2633                         last_lost = tp->retransmit_high;
2634         } else {
2635                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2636                 last_lost = tp->snd_una;
2637         }
2638
2639         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2640                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2641
2642                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2643                         break;
2644                 /* we could do better than to assign each time */
2645                 if (hole == NULL)
2646                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2647
2648                 /* Assume this retransmit will generate
2649                  * only one packet for congestion window
2650                  * calculation purposes.  This works because
2651                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2652                  * packet to be MSS sized and all the
2653                  * packet counting works out.
2654                  */
2655                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2656                         return;
2657
2658                 if (fwd_rexmitting) {
2659 begin_fwd:
2660                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2661                                 break;
2662                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2663
2664                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2665                         tp->retransmit_high = last_lost;
2666                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2667                                 break;
2668                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2669                         if (hole != NULL) {
2670                                 skb = hole;
2671                                 hole = NULL;
2672                         }
2673                         fwd_rexmitting = 1;
2674                         goto begin_fwd;
2675
2676                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2677                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2678                                 hole = skb;
2679                         continue;
2680
2681                 } else {
2682                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2683                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2684                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2685                         else
2686                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2687                 }
2688
2689                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2690                         continue;
2691
2692                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2693                         return;
2694
2695                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2696
2697                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2698                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2699
2700                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2701                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2702                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2703                                                   TCP_RTO_MAX);
2704         }
2705 }
2706
2707 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2708  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2709  */
2710 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2711 {
2712         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2713         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2714         int mss_now;
2715
2716         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2717          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2718          * and IP options.
2719          */
2720         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2721
2722         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2723                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2724                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2725                 tp->write_seq++;
2726         } else {
2727                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2728                 for (;;) {
2729                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2730                                                sk->sk_allocation);
2731                         if (skb)
2732                                 break;
2733                         yield();
2734                 }
2735
2736                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2737                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2738                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2739                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2740                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2741                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2742         }
2743         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2744 }
2745
2746 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2747  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2748  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2749  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2750  */
2751 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2752 {
2753         struct sk_buff *skb;
2754
2755         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2756         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2757         if (!skb) {
2758                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2759                 return;
2760         }
2761
2762         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2763         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2764         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2765                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2766         /* Send it off. */
2767         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2768                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2769
2770         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2771 }
2772
2773 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2774  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2775  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2776  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2777  * and rcv_wscale values will not be correct.
2778  */
2779 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2780 {
2781         struct sk_buff *skb;
2782
2783         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2784         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2785                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2786                 return -EFAULT;
2787         }
2788         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2789                 if (skb_cloned(skb)) {
2790                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2791                         if (nskb == NULL)
2792                                 return -ENOMEM;
2793                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2794                         __skb_header_release(nskb);
2795                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2796                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2797                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2798                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2799                         skb = nskb;
2800                 }
2801
2802                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2803                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
2804         }
2805         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2806 }
2807
2808 /**
2809  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2810  * sk: listener socket
2811  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2812  * req: request_sock pointer
2813  *
2814  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2815  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2816  */
2817 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2818                                 struct request_sock *req,
2819                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2820 {
2821         struct tcp_out_options opts;
2822         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2823         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2824         struct tcphdr *th;
2825         struct sk_buff *skb;
2826         struct tcp_md5sig_key *md5;
2827         int tcp_header_size;
2828         int mss;
2829
2830         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER, 1, GFP_ATOMIC);
2831         if (unlikely(!skb)) {
2832                 dst_release(dst);
2833                 return NULL;
2834         }
2835         /* Reserve space for headers. */
2836         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2837
2838         skb_dst_set(skb, dst);
2839         security_skb_owned_by(skb, sk);
2840
2841         mss = dst_metric_advmss(dst);
2842         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2843                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2844
2845         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2846 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2847         if (unlikely(req->cookie_ts))
2848                 skb->skb_mstamp.stamp_jiffies = cookie_init_timestamp(req);
2849         else
2850 #endif
2851         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2852         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2853                                              foc) + sizeof(*th);
2854
2855         skb_push(skb, tcp_header_size);
2856         skb_reset_transport_header(skb);
2857
2858         th = tcp_hdr(skb);
2859         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2860         th->syn = 1;
2861         th->ack = 1;
2862         tcp_ecn_make_synack(req, th, sk);
2863         th->source = htons(ireq->ir_num);
2864         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
2865         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2866          * not even correctly set)
2867          */
2868         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2869                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2870
2871         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2872         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2873         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2874
2875         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2876         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2877         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2878         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2879         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2880
2881 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2882         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2883         if (md5) {
2884                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2885                                                md5, NULL, req, skb);
2886         }
2887 #endif
2888
2889         return skb;
2890 }
2891 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2892
2893 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2894 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2895 {
2896         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2897         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2898         __u8 rcv_wscale;
2899
2900         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2901          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2902          */
2903         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2904                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2905
2906 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2907         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2908                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2909 #endif
2910
2911         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2912         if (tp->rx_opt.user_mss)
2913                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2914         tp->max_window = 0;
2915         tcp_mtup_init(sk);
2916         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2917
2918         if (!tp->window_clamp)
2919                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2920         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2921         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2922                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2923
2924         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2925
2926         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2927         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2928             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2929                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2930
2931         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2932                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2933                                   &tp->rcv_wnd,
2934                                   &tp->window_clamp,
2935                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2936                                   &rcv_wscale,
2937                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2938
2939         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2940         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2941
2942         sk->sk_err = 0;
2943         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2944         tp->snd_wnd = 0;
2945         tcp_init_wl(tp, 0);
2946         tp->snd_una = tp->write_seq;
2947         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2948         tp->snd_up = tp->write_seq;
2949         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2950
2951         if (likely(!tp->repair))
2952                 tp->rcv_nxt = 0;
2953         else
2954                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2955         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2956         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2957
2958         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2959         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2960         tcp_clear_retrans(tp);
2961 }
2962
2963 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2964 {
2965         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2966         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2967
2968         tcb->end_seq += skb->len;
2969         __skb_header_release(skb);
2970         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2971         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2972         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2973         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2974         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2975 }
2976
2977 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2978  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2979  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2980  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2981  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2982  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2983  */
2984 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2985 {
2986         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2987         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2988         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2989         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2990         unsigned long last_syn_loss = 0;
2991
2992         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2993         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2994                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2995         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2996         if (syn_loss > 1 &&
2997             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2998                 fo->cookie.len = -1;
2999                 goto fallback;
3000         }
3001
3002         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
3003                 fo->cookie.len = -1;
3004         else if (fo->cookie.len <= 0)
3005                 goto fallback;
3006
3007         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3008          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3009          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3010          */
3011         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
3012                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3013         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3014                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3015
3016         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3017
3018         /* limit to order-0 allocations */
3019         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3020
3021         syn_data = skb_copy_expand(syn, MAX_TCP_HEADER, space,
3022                                    sk->sk_allocation);
3023         if (syn_data == NULL)
3024                 goto fallback;
3025
3026         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
3027                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
3028                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
3029                 int len = iov->iov_len;
3030
3031                 if (syn_data->len + len > space)
3032                         len = space - syn_data->len;
3033                 else if (i + 1 == iovlen)
3034                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3035                         fo->data = NULL;
3036
3037                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
3038                         goto fallback;
3039         }
3040
3041         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
3042         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
3043         if (data == NULL)
3044                 goto fallback;
3045         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
3046         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
3047         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
3048         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
3049         fo->copied = data->len;
3050
3051         /* syn_data is about to be sent, we need to take current time stamps
3052          * for the packets that are in write queue : SYN packet and DATA
3053          */
3054         skb_mstamp_get(&syn->skb_mstamp);
3055         data->skb_mstamp = syn->skb_mstamp;
3056
3057         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
3058                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3059                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3060                 goto done;
3061         }
3062         syn_data = NULL;
3063
3064 fallback:
3065         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3066         if (fo->cookie.len > 0)
3067                 fo->cookie.len = 0;
3068         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3069         if (err)
3070                 tp->syn_fastopen = 0;
3071         kfree_skb(syn_data);
3072 done:
3073         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3074         return err;
3075 }
3076
3077 /* Build a SYN and send it off. */
3078 int tcp_connect(struct sock *sk)
3079 {
3080         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3081         struct sk_buff *buff;
3082         int err;
3083
3084         tcp_connect_init(sk);
3085
3086         if (unlikely(tp->repair)) {
3087                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3088                 return 0;
3089         }
3090
3091         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
3092         if (unlikely(buff == NULL))
3093                 return -ENOBUFS;
3094
3095         /* Reserve space for headers. */
3096         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3097
3098         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3099         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp;
3100         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3101         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3102
3103         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3104         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3105               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3106         if (err == -ECONNREFUSED)
3107                 return err;
3108
3109         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3110          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3111          */
3112         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3113         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3114         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3115
3116         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3117         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3118                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3119         return 0;
3120 }
3121 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3122
3123 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3124  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3125  * for details.
3126  */
3127 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3128 {
3129         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3130         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3131         unsigned long timeout;
3132
3133         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_DELAYED_ACK);
3134
3135         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3136                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3137                 int max_ato = HZ / 2;
3138
3139                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3140                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3141                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3142
3143                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3144
3145                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3146                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3147                  * directly.
3148                  */
3149                 if (tp->srtt_us) {
3150                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3151                                         TCP_DELACK_MIN);
3152
3153                         if (rtt < max_ato)
3154                                 max_ato = rtt;
3155                 }
3156
3157                 ato = min(ato, max_ato);
3158         }
3159
3160         /* Stay within the limit we were given */
3161         timeout = jiffies + ato;
3162
3163         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3164         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3165                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3166                  * send ACK now.
3167                  */
3168                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3169                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3170                         tcp_send_ack(sk);
3171                         return;
3172                 }
3173
3174                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3175                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3176         }
3177         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3178         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3179         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3180 }
3181
3182 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3183 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3184 {
3185         struct sk_buff *buff;
3186
3187         /* If we have been reset, we may not send again. */
3188         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3189                 return;
3190
3191         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_NON_DELAYED_ACK);
3192
3193         /* We are not putting this on the write queue, so
3194          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3195          * sock.
3196          */
3197         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3198         if (buff == NULL) {
3199                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3200                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3201                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3202                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3203                 return;
3204         }
3205
3206         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3207         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3208         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3209
3210         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3211         skb_mstamp_get(&buff->skb_mstamp);
3212         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3213 }
3214 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_send_ack);
3215
3216 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3217  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3218  *
3219  * Question: what should we make while urgent mode?
3220  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3221  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3222  *
3223  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3224  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3225  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3226  */
3227 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3228 {
3229         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3230         struct sk_buff *skb;
3231
3232         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3233         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3234         if (skb == NULL)
3235                 return -1;
3236
3237         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3238         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3239         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3240          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3241          * send it.
3242          */
3243         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3244         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3245         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3246 }
3247
3248 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3249 {
3250         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3251                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3252                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3253         }
3254 }
3255
3256 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3257 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3258 {
3259         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3260         struct sk_buff *skb;
3261
3262         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3263                 return -1;
3264
3265         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3266             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3267                 int err;
3268                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3269                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3270
3271                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3272                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3273
3274                 /* We are probing the opening of a window
3275                  * but the window size is != 0
3276                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3277                  */
3278                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3279                     skb->len > mss) {
3280                         seg_size = min(seg_size, mss);
3281                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3282                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3283                                 return -1;
3284                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3285                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3286
3287                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3288                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3289                 if (!err)
3290                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3291                 return err;
3292         } else {
3293                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3294                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3295                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3296         }
3297 }
3298
3299 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3300  * a partial packet else a zero probe.
3301  */
3302 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3303 {
3304         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3305         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3306         unsigned long probe_max;
3307         int err;
3308
3309         err = tcp_write_wakeup(sk);
3310
3311         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3312                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3313                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3314                 icsk->icsk_backoff = 0;
3315                 return;
3316         }
3317
3318         if (err <= 0) {
3319                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3320                         icsk->icsk_backoff++;
3321                 icsk->icsk_probes_out++;
3322                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3323         } else {
3324                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3325                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3326                  * Let local senders to fight for local resources.
3327                  *
3328                  * Use accumulated backoff yet.
3329                  */
3330                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3331                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3332                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3333         }
3334         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3335                                   inet_csk_rto_backoff(icsk, probe_max),
3336                                   TCP_RTO_MAX);
3337 }
3338
3339 int tcp_rtx_synack(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3340 {
3341         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3342         struct flowi fl;
3343         int res;
3344
3345         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, 0, NULL);
3346         if (!res) {
3347                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3348                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3349         }
3350         return res;
3351 }
3352 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);