TCPCT part 1f: Initiator Cookie => Responder
[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 #include <net/tcp.h>
38
39 #include <linux/compiler.h>
40 #include <linux/module.h>
41
42 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
43 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
44
45 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
46  * interpret the window field as a signed quantity.
47  */
48 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
49
50 /* This limits the percentage of the congestion window which we
51  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
52  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
53  */
54 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
55
56 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
57 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = 512;
58
59 /* By default, RFC2861 behavior.  */
60 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
61
62 int sysctl_tcp_cookie_size __read_mostly = 0; /* TCP_COOKIE_MAX */
63
64
65 /* Account for new data that has been sent to the network. */
66 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
67 {
68         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
69         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
70
71         tcp_advance_send_head(sk, skb);
72         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
73
74         /* Don't override Nagle indefinately with F-RTO */
75         if (tp->frto_counter == 2)
76                 tp->frto_counter = 3;
77
78         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
79         if (!prior_packets)
80                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
81                                           inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
82 }
83
84 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
85  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
86  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
87  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
88  * invalid. OK, let's make this for now:
89  */
90 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(struct sock *sk)
91 {
92         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
93
94         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
95                 return tp->snd_nxt;
96         else
97                 return tcp_wnd_end(tp);
98 }
99
100 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
101  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
102  *
103  * 1. It is independent of path mtu.
104  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
105  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
106  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
107  *    large MSS.
108  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
109  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
110  *    This may be overridden via information stored in routing table.
111  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
112  *    probably even Jumbo".
113  */
114 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
115 {
116         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
117         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
118         int mss = tp->advmss;
119
120         if (dst && dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS) < mss) {
121                 mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
122                 tp->advmss = mss;
123         }
124
125         return (__u16)mss;
126 }
127
128 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
129  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
130 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, struct dst_entry *dst)
131 {
132         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
133         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
134         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
135         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
136
137         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
138
139         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
140         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
141
142         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
143                 cwnd >>= 1;
144         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
145         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
146         tp->snd_cwnd_used = 0;
147 }
148
149 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
150 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
151                                 struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
152 {
153         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
154         const u32 now = tcp_time_stamp;
155
156         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
157             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
158                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
159
160         tp->lsndtime = now;
161
162         /* If it is a reply for ato after last received
163          * packet, enter pingpong mode.
164          */
165         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
166                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
167 }
168
169 /* Account for an ACK we sent. */
170 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
171 {
172         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
173         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
174 }
175
176 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
177  * Based on the assumption that the given amount of space
178  * will be offered. Store the results in the tp structure.
179  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
180  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
181  * This MUST be enforced by all callers.
182  */
183 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
184                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
185                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale)
186 {
187         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
188
189         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
190         if (*window_clamp == 0)
191                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
192         space = min(*window_clamp, space);
193
194         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
195         if (space > mss)
196                 space = (space / mss) * mss;
197
198         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
199          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
200          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
201          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
202          * unless the remote has sent us a window scaling option,
203          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
204          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
205          */
206         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
207                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
208         else
209                 (*rcv_wnd) = space;
210
211         (*rcv_wscale) = 0;
212         if (wscale_ok) {
213                 /* Set window scaling on max possible window
214                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
215                  */
216                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
217                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
218                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
219                         space >>= 1;
220                         (*rcv_wscale)++;
221                 }
222         }
223
224         /* Set initial window to value enough for senders,
225          * following RFC2414. Senders, not following this RFC,
226          * will be satisfied with 2.
227          */
228         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
229                 int init_cwnd = 4;
230                 if (mss > 1460 * 3)
231                         init_cwnd = 2;
232                 else if (mss > 1460)
233                         init_cwnd = 3;
234                 if (*rcv_wnd > init_cwnd * mss)
235                         *rcv_wnd = init_cwnd * mss;
236         }
237
238         /* Set the clamp no higher than max representable value */
239         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
240 }
241
242 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
243  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
244  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
245  * frame.
246  */
247 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
248 {
249         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
250         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
251         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
252
253         /* Never shrink the offered window */
254         if (new_win < cur_win) {
255                 /* Danger Will Robinson!
256                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
257                  * we will not be able to advertise a zero
258                  * window in time.  --DaveM
259                  *
260                  * Relax Will Robinson.
261                  */
262                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
263         }
264         tp->rcv_wnd = new_win;
265         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
266
267         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
268          * scaled window.
269          */
270         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
271                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
272         else
273                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
274
275         /* RFC1323 scaling applied */
276         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
277
278         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
279         if (new_win == 0)
280                 tp->pred_flags = 0;
281
282         return new_win;
283 }
284
285 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
286 static inline void TCP_ECN_send_synack(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
287 {
288         TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPCB_FLAG_CWR;
289         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
290                 TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPCB_FLAG_ECE;
291 }
292
293 /* Packet ECN state for a SYN.  */
294 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
295 {
296         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
297
298         tp->ecn_flags = 0;
299         if (sysctl_tcp_ecn == 1) {
300                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_ECE | TCPCB_FLAG_CWR;
301                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
302         }
303 }
304
305 static __inline__ void
306 TCP_ECN_make_synack(struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
307 {
308         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
309                 th->ece = 1;
310 }
311
312 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
313  * be sent.
314  */
315 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
316                                 int tcp_header_len)
317 {
318         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
319
320         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
321                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
322                 if (skb->len != tcp_header_len &&
323                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
324                         INET_ECN_xmit(sk);
325                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
326                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
327                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
328                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
329                         }
330                 } else {
331                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
332                         INET_ECN_dontxmit(sk);
333                 }
334                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
335                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
336         }
337 }
338
339 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
340  * auto increment end seqno.
341  */
342 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
343 {
344         skb->csum = 0;
345
346         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags;
347         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
348
349         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
350         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
351         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
352
353         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
354         if (flags & (TCPCB_FLAG_SYN | TCPCB_FLAG_FIN))
355                 seq++;
356         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
357 }
358
359 static inline int tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
360 {
361         return tp->snd_una != tp->snd_up;
362 }
363
364 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
365 #define OPTION_TS               (1 << 1)
366 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
367 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
368 #define OPTION_COOKIE_EXTENSION (1 << 4)
369
370 struct tcp_out_options {
371         u8 options;             /* bit field of OPTION_* */
372         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
373         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
374         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
375         u16 mss;                /* 0 to disable */
376         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
377         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
378 };
379
380 /* The sysctl int routines are generic, so check consistency here.
381  */
382 static u8 tcp_cookie_size_check(u8 desired)
383 {
384         if (desired > 0) {
385                 /* previously specified */
386                 return desired;
387         }
388         if (sysctl_tcp_cookie_size <= 0) {
389                 /* no default specified */
390                 return 0;
391         }
392         if (sysctl_tcp_cookie_size <= TCP_COOKIE_MIN) {
393                 /* value too small, specify minimum */
394                 return TCP_COOKIE_MIN;
395         }
396         if (sysctl_tcp_cookie_size >= TCP_COOKIE_MAX) {
397                 /* value too large, specify maximum */
398                 return TCP_COOKIE_MAX;
399         }
400         if (0x1 & sysctl_tcp_cookie_size) {
401                 /* 8-bit multiple, illegal, fix it */
402                 return (u8)(sysctl_tcp_cookie_size + 0x1);
403         }
404         return (u8)sysctl_tcp_cookie_size;
405 }
406
407 /* Write previously computed TCP options to the packet.
408  *
409  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
410  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
411  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
412  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
413  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
414  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
415  * particular reason why the ordering would need to be changed).
416  *
417  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
418  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
419  */
420 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
421                               struct tcp_out_options *opts)
422 {
423         u8 options = opts->options;     /* mungable copy */
424
425         /* Having both authentication and cookies for security is redundant,
426          * and there's certainly not enough room.  Instead, the cookie-less
427          * extension variant is proposed.
428          *
429          * Consider the pessimal case with authentication.  The options
430          * could look like:
431          *   COOKIE|MD5(20) + MSS(4) + SACK|TS(12) + WSCALE(4) == 40
432          */
433         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
434                 if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
435                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_COOKIE << 24) |
436                                        (TCPOLEN_COOKIE_BASE << 16) |
437                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
438                                        TCPOLEN_MD5SIG);
439                 } else {
440                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
441                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
442                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
443                                        TCPOLEN_MD5SIG);
444                 }
445                 options &= ~OPTION_COOKIE_EXTENSION;
446                 /* overload cookie hash location */
447                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
448                 ptr += 4;
449         }
450
451         if (unlikely(opts->mss)) {
452                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
453                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
454                                opts->mss);
455         }
456
457         if (likely(OPTION_TS & options)) {
458                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
459                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
460                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
461                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
462                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
463                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
464                 } else {
465                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
466                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
467                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
468                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
469                 }
470                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
471                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
472         }
473
474         /* Specification requires after timestamp, so do it now.
475          *
476          * Consider the pessimal case without authentication.  The options
477          * could look like:
478          *   MSS(4) + SACK|TS(12) + COOKIE(20) + WSCALE(4) == 40
479          */
480         if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
481                 __u8 *cookie_copy = opts->hash_location;
482                 u8 cookie_size = opts->hash_size;
483
484                 /* 8-bit multiple handled in tcp_cookie_size_check() above,
485                  * and elsewhere.
486                  */
487                 if (0x2 & cookie_size) {
488                         __u8 *p = (__u8 *)ptr;
489
490                         /* 16-bit multiple */
491                         *p++ = TCPOPT_COOKIE;
492                         *p++ = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
493                         *p++ = *cookie_copy++;
494                         *p++ = *cookie_copy++;
495                         ptr++;
496                         cookie_size -= 2;
497                 } else {
498                         /* 32-bit multiple */
499                         *ptr++ = htonl(((TCPOPT_NOP << 24) |
500                                         (TCPOPT_NOP << 16) |
501                                         (TCPOPT_COOKIE << 8) |
502                                         TCPOLEN_COOKIE_BASE) +
503                                        cookie_size);
504                 }
505
506                 if (cookie_size > 0) {
507                         memcpy(ptr, cookie_copy, cookie_size);
508                         ptr += (cookie_size / 4);
509                 }
510         }
511
512         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
513                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
514                                (TCPOPT_NOP << 16) |
515                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
516                                TCPOLEN_SACK_PERM);
517         }
518
519         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
520                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
521                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
522                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
523                                opts->ws);
524         }
525
526         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
527                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
528                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
529                 int this_sack;
530
531                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
532                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
533                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
534                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
535                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
536
537                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
538                      ++this_sack) {
539                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
540                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
541                 }
542
543                 tp->rx_opt.dsack = 0;
544         }
545 }
546
547 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
548  * network wire format yet.
549  */
550 static unsigned tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
551                                 struct tcp_out_options *opts,
552                                 struct tcp_md5sig_key **md5) {
553         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
554         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
555         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
556         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
557         u8 cookie_size = (!tp->rx_opt.cookie_out_never && cvp != NULL) ?
558                          tcp_cookie_size_check(cvp->cookie_desired) :
559                          0;
560
561 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
562         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
563         if (*md5) {
564                 opts->options |= OPTION_MD5;
565                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
566         }
567 #else
568         *md5 = NULL;
569 #endif
570
571         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
572          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
573          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
574          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
575          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
576          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
577          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
578          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
579          * going out.  */
580         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
581         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
582
583         if (likely(sysctl_tcp_timestamps &&
584                    !dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_TSTAMP) &&
585                    *md5 == NULL)) {
586                 opts->options |= OPTION_TS;
587                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
588                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
589                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
590         }
591         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling &&
592                    !dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_WSCALE))) {
593                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
594                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
595                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
596         }
597         if (likely(sysctl_tcp_sack &&
598                    !dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_SACK))) {
599                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
600                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
601                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
602         }
603
604         /* Note that timestamps are required by the specification.
605          *
606          * Odd numbers of bytes are prohibited by the specification, ensuring
607          * that the cookie is 16-bit aligned, and the resulting cookie pair is
608          * 32-bit aligned.
609          */
610         if (*md5 == NULL &&
611             (OPTION_TS & opts->options) &&
612             cookie_size > 0) {
613                 int need = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
614
615                 if (0x2 & need) {
616                         /* 32-bit multiple */
617                         need += 2; /* NOPs */
618
619                         if (need > remaining) {
620                                 /* try shrinking cookie to fit */
621                                 cookie_size -= 2;
622                                 need -= 4;
623                         }
624                 }
625                 while (need > remaining && TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
626                         cookie_size -= 4;
627                         need -= 4;
628                 }
629                 if (TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
630                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
631                         opts->hash_location = (__u8 *)&cvp->cookie_pair[0];
632                         opts->hash_size = cookie_size;
633
634                         /* Remember for future incarnations. */
635                         cvp->cookie_desired = cookie_size;
636
637                         if (cvp->cookie_desired != cvp->cookie_pair_size) {
638                                 /* Currently use random bytes as a nonce,
639                                  * assuming these are completely unpredictable
640                                  * by hostile users of the same system.
641                                  */
642                                 get_random_bytes(&cvp->cookie_pair[0],
643                                                  cookie_size);
644                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_size;
645                         }
646
647                         remaining -= need;
648                 }
649         }
650         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
651 }
652
653 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
654 static unsigned tcp_synack_options(struct sock *sk,
655                                    struct request_sock *req,
656                                    unsigned mss, struct sk_buff *skb,
657                                    struct tcp_out_options *opts,
658                                    struct tcp_md5sig_key **md5) {
659         unsigned size = 0;
660         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
661         char doing_ts;
662
663 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
664         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
665         if (*md5) {
666                 opts->options |= OPTION_MD5;
667                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
668         }
669 #else
670         *md5 = NULL;
671 #endif
672
673         /* we can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
674            options. There was discussion about disabling SACK rather than TS in
675            order to fit in better with old, buggy kernels, but that was deemed
676            to be unnecessary. */
677         doing_ts = ireq->tstamp_ok && !(*md5 && ireq->sack_ok);
678
679         opts->mss = mss;
680         size += TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
681
682         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
683                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
684                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
685                 size += TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
686         }
687         if (likely(doing_ts)) {
688                 opts->options |= OPTION_TS;
689                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
690                 opts->tsecr = req->ts_recent;
691                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
692         }
693         if (likely(ireq->sack_ok)) {
694                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
695                 if (unlikely(!doing_ts))
696                         size += TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
697         }
698
699         return size;
700 }
701
702 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
703  * final wire format yet.
704  */
705 static unsigned tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
706                                         struct tcp_out_options *opts,
707                                         struct tcp_md5sig_key **md5) {
708         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
709         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
710         unsigned size = 0;
711         unsigned int eff_sacks;
712
713 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
714         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
715         if (unlikely(*md5)) {
716                 opts->options |= OPTION_MD5;
717                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
718         }
719 #else
720         *md5 = NULL;
721 #endif
722
723         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
724                 opts->options |= OPTION_TS;
725                 opts->tsval = tcb ? tcb->when : 0;
726                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
727                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
728         }
729
730         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
731         if (unlikely(eff_sacks)) {
732                 const unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
733                 opts->num_sack_blocks =
734                         min_t(unsigned, eff_sacks,
735                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
736                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
737                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
738                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
739         }
740
741         return size;
742 }
743
744 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
745  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
746  * transmission and possible later retransmissions.
747  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
748  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
749  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
750  * device.
751  *
752  * We are working here with either a clone of the original
753  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
754  */
755 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
756                             gfp_t gfp_mask)
757 {
758         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
759         struct inet_sock *inet;
760         struct tcp_sock *tp;
761         struct tcp_skb_cb *tcb;
762         struct tcp_out_options opts;
763         unsigned tcp_options_size, tcp_header_size;
764         struct tcp_md5sig_key *md5;
765         struct tcphdr *th;
766         int err;
767
768         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
769
770         /* If congestion control is doing timestamping, we must
771          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
772          */
773         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
774                 __net_timestamp(skb);
775
776         if (likely(clone_it)) {
777                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
778                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
779                 else
780                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
781                 if (unlikely(!skb))
782                         return -ENOBUFS;
783         }
784
785         inet = inet_sk(sk);
786         tp = tcp_sk(sk);
787         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
788         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
789
790         if (unlikely(tcb->flags & TCPCB_FLAG_SYN))
791                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
792         else
793                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
794                                                            &md5);
795         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
796
797         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
798                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
799
800         skb_push(skb, tcp_header_size);
801         skb_reset_transport_header(skb);
802         skb_set_owner_w(skb, sk);
803
804         /* Build TCP header and checksum it. */
805         th = tcp_hdr(skb);
806         th->source              = inet->inet_sport;
807         th->dest                = inet->inet_dport;
808         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
809         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
810         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
811                                         tcb->flags);
812
813         if (unlikely(tcb->flags & TCPCB_FLAG_SYN)) {
814                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
815                  * is never scaled.
816                  */
817                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
818         } else {
819                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
820         }
821         th->check               = 0;
822         th->urg_ptr             = 0;
823
824         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
825         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
826                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
827                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
828                         th->urg = 1;
829                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
830                         th->urg_ptr = 0xFFFF;
831                         th->urg = 1;
832                 }
833         }
834
835         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
836         if (likely((tcb->flags & TCPCB_FLAG_SYN) == 0))
837                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
838
839 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
840         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
841         if (md5) {
842                 sk->sk_route_caps &= ~NETIF_F_GSO_MASK;
843                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
844                                                md5, sk, NULL, skb);
845         }
846 #endif
847
848         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb->len, skb);
849
850         if (likely(tcb->flags & TCPCB_FLAG_ACK))
851                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
852
853         if (skb->len != tcp_header_size)
854                 tcp_event_data_sent(tp, skb, sk);
855
856         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
857                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
858
859         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, 0);
860         if (likely(err <= 0))
861                 return err;
862
863         tcp_enter_cwr(sk, 1);
864
865         return net_xmit_eval(err);
866 }
867
868 /* This routine just queues the buffer for sending.
869  *
870  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
871  * otherwise socket can stall.
872  */
873 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
874 {
875         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
876
877         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
878         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
879         skb_header_release(skb);
880         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
881         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
882         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
883 }
884
885 /* Initialize TSO segments for a packet. */
886 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
887                                  unsigned int mss_now)
888 {
889         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
890             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
891                 /* Avoid the costly divide in the normal
892                  * non-TSO case.
893                  */
894                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
895                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
896                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
897         } else {
898                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
899                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
900                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
901         }
902 }
903
904 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
905  * skb is counted to fackets_out or not.
906  */
907 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
908                                    int decr)
909 {
910         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
911
912         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
913                 return;
914
915         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
916                 tp->fackets_out -= decr;
917 }
918
919 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
920  * tweaks to fix counters
921  */
922 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int decr)
923 {
924         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
925
926         tp->packets_out -= decr;
927
928         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
929                 tp->sacked_out -= decr;
930         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
931                 tp->retrans_out -= decr;
932         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
933                 tp->lost_out -= decr;
934
935         /* Reno case is special. Sigh... */
936         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
937                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
938
939         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
940
941         if (tp->lost_skb_hint &&
942             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
943             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
944                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
945
946         tcp_verify_left_out(tp);
947 }
948
949 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
950  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
951  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
952  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
953  */
954 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
955                  unsigned int mss_now)
956 {
957         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
958         struct sk_buff *buff;
959         int nsize, old_factor;
960         int nlen;
961         u8 flags;
962
963         BUG_ON(len > skb->len);
964
965         nsize = skb_headlen(skb) - len;
966         if (nsize < 0)
967                 nsize = 0;
968
969         if (skb_cloned(skb) &&
970             skb_is_nonlinear(skb) &&
971             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
972                 return -ENOMEM;
973
974         /* Get a new skb... force flag on. */
975         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
976         if (buff == NULL)
977                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
978
979         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
980         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
981         nlen = skb->len - len - nsize;
982         buff->truesize += nlen;
983         skb->truesize -= nlen;
984
985         /* Correct the sequence numbers. */
986         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
987         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
988         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
989
990         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
991         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
992         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPCB_FLAG_FIN | TCPCB_FLAG_PSH);
993         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
994         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
995
996         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
997                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
998                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
999                                                        skb_put(buff, nsize),
1000                                                        nsize, 0);
1001
1002                 skb_trim(skb, len);
1003
1004                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1005         } else {
1006                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1007                 skb_split(skb, buff, len);
1008         }
1009
1010         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1011
1012         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1013          * skbs, which it never sent before. --ANK
1014          */
1015         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1016         buff->tstamp = skb->tstamp;
1017
1018         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1019
1020         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1021         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1022         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1023
1024         /* If this packet has been sent out already, we must
1025          * adjust the various packet counters.
1026          */
1027         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1028                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1029                         tcp_skb_pcount(buff);
1030
1031                 if (diff)
1032                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1033         }
1034
1035         /* Link BUFF into the send queue. */
1036         skb_header_release(buff);
1037         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1038
1039         return 0;
1040 }
1041
1042 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1043  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1044  * immediately discarded.
1045  */
1046 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1047 {
1048         int i, k, eat;
1049
1050         eat = len;
1051         k = 0;
1052         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1053                 if (skb_shinfo(skb)->frags[i].size <= eat) {
1054                         put_page(skb_shinfo(skb)->frags[i].page);
1055                         eat -= skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
1056                 } else {
1057                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1058                         if (eat) {
1059                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1060                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].size -= eat;
1061                                 eat = 0;
1062                         }
1063                         k++;
1064                 }
1065         }
1066         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1067
1068         skb_reset_tail_pointer(skb);
1069         skb->data_len -= len;
1070         skb->len = skb->data_len;
1071 }
1072
1073 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1074 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1075 {
1076         if (skb_cloned(skb) && pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1077                 return -ENOMEM;
1078
1079         /* If len == headlen, we avoid __skb_pull to preserve alignment. */
1080         if (unlikely(len < skb_headlen(skb)))
1081                 __skb_pull(skb, len);
1082         else
1083                 __pskb_trim_head(skb, len - skb_headlen(skb));
1084
1085         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1086         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1087
1088         skb->truesize        -= len;
1089         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1090         sk_mem_uncharge(sk, len);
1091         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1092
1093         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso
1094          * factor and mss.
1095          */
1096         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1097                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_current_mss(sk));
1098
1099         return 0;
1100 }
1101
1102 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1103 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1104 {
1105         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1106         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1107         int mss_now;
1108
1109         /* Calculate base mss without TCP options:
1110            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1111          */
1112         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1113
1114         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1115         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1116                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1117
1118         /* Now subtract optional transport overhead */
1119         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1120
1121         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1122         if (mss_now < 48)
1123                 mss_now = 48;
1124
1125         /* Now subtract TCP options size, not including SACKs */
1126         mss_now -= tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1127
1128         return mss_now;
1129 }
1130
1131 /* Inverse of above */
1132 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1133 {
1134         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1135         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1136         int mtu;
1137
1138         mtu = mss +
1139               tp->tcp_header_len +
1140               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1141               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1142
1143         return mtu;
1144 }
1145
1146 /* MTU probing init per socket */
1147 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1148 {
1149         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1150         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1151
1152         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1153         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1154                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1155         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1156         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1157 }
1158
1159 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1160
1161    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1162    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1163
1164    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1165    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1166    It also does not include TCP options.
1167
1168    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1169
1170    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1171    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1172    taking into account current pmtu, but never exceeds
1173    tp->rx_opt.mss_clamp.
1174
1175    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1176    DOES NOT include either tcp or ip options.
1177
1178    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1179    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1180  */
1181 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1182 {
1183         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1184         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1185         int mss_now;
1186
1187         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1188                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1189
1190         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1191         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1192
1193         /* And store cached results */
1194         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1195         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1196                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1197         tp->mss_cache = mss_now;
1198
1199         return mss_now;
1200 }
1201
1202 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1203  * and even PMTU discovery events into account.
1204  */
1205 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1206 {
1207         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1208         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1209         u32 mss_now;
1210         unsigned header_len;
1211         struct tcp_out_options opts;
1212         struct tcp_md5sig_key *md5;
1213
1214         mss_now = tp->mss_cache;
1215
1216         if (dst) {
1217                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1218                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1219                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1220         }
1221
1222         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1223                      sizeof(struct tcphdr);
1224         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1225          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1226          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1227          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1228         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1229                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1230                 mss_now -= delta;
1231         }
1232
1233         return mss_now;
1234 }
1235
1236 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1237 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1238 {
1239         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1240
1241         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1242                 /* Network is feed fully. */
1243                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1244                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1245         } else {
1246                 /* Network starves. */
1247                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1248                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1249
1250                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1251                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1252                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1253         }
1254 }
1255
1256 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1257  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1258  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1259  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1260  *
1261  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1262  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1263  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1264  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1265  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1266  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1267  */
1268 static unsigned int tcp_mss_split_point(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1269                                         unsigned int mss_now, unsigned int cwnd)
1270 {
1271         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1272         u32 needed, window, cwnd_len;
1273
1274         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1275         cwnd_len = mss_now * cwnd;
1276
1277         if (likely(cwnd_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1278                 return cwnd_len;
1279
1280         needed = min(skb->len, window);
1281
1282         if (cwnd_len <= needed)
1283                 return cwnd_len;
1284
1285         return needed - needed % mss_now;
1286 }
1287
1288 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1289  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1290  */
1291 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(struct tcp_sock *tp,
1292                                          struct sk_buff *skb)
1293 {
1294         u32 in_flight, cwnd;
1295
1296         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1297         if ((TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN) &&
1298             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1299                 return 1;
1300
1301         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1302         cwnd = tp->snd_cwnd;
1303         if (in_flight < cwnd)
1304                 return (cwnd - in_flight);
1305
1306         return 0;
1307 }
1308
1309 /* Intialize TSO state of a skb.
1310  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1311  * SKB onto the wire.
1312  */
1313 static int tcp_init_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1314                              unsigned int mss_now)
1315 {
1316         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1317
1318         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1319                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1320                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1321         }
1322         return tso_segs;
1323 }
1324
1325 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1326 static inline int tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1327 {
1328         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1329                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1330 }
1331
1332 /* Return 0, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1333  * 1. It is full sized.
1334  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1335  * 3. Or TCP_NODELAY was set.
1336  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1337  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1338  */
1339 static inline int tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1340                                   const struct sk_buff *skb,
1341                                   unsigned mss_now, int nonagle)
1342 {
1343         return (skb->len < mss_now &&
1344                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1345                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp))));
1346 }
1347
1348 /* Return non-zero if the Nagle test allows this packet to be
1349  * sent now.
1350  */
1351 static inline int tcp_nagle_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1352                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1353 {
1354         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1355          * write_queue (they have no chances to get new data).
1356          *
1357          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1358          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1359          */
1360         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1361                 return 1;
1362
1363         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1364          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1365          */
1366         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1367             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN))
1368                 return 1;
1369
1370         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1371                 return 1;
1372
1373         return 0;
1374 }
1375
1376 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1377 static inline int tcp_snd_wnd_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1378                                    unsigned int cur_mss)
1379 {
1380         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1381
1382         if (skb->len > cur_mss)
1383                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1384
1385         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1386 }
1387
1388 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1389  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1390  * packets allowed by the congestion window.
1391  */
1392 static unsigned int tcp_snd_test(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1393                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1394 {
1395         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1396         unsigned int cwnd_quota;
1397
1398         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1399
1400         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1401                 return 0;
1402
1403         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1404         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1405                 cwnd_quota = 0;
1406
1407         return cwnd_quota;
1408 }
1409
1410 /* Test if sending is allowed right now. */
1411 int tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1412 {
1413         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1414         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1415
1416         return (skb &&
1417                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1418                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1419                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH)));
1420 }
1421
1422 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1423  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1424  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1425  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1426  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1427  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1428  */
1429 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1430                         unsigned int mss_now)
1431 {
1432         struct sk_buff *buff;
1433         int nlen = skb->len - len;
1434         u8 flags;
1435
1436         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1437         if (skb->len != skb->data_len)
1438                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1439
1440         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, GFP_ATOMIC);
1441         if (unlikely(buff == NULL))
1442                 return -ENOMEM;
1443
1444         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1445         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1446         buff->truesize += nlen;
1447         skb->truesize -= nlen;
1448
1449         /* Correct the sequence numbers. */
1450         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1451         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1452         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1453
1454         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1455         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1456         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPCB_FLAG_FIN | TCPCB_FLAG_PSH);
1457         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1458
1459         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1460         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1461
1462         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1463         skb_split(skb, buff, len);
1464
1465         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1466         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1467         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1468
1469         /* Link BUFF into the send queue. */
1470         skb_header_release(buff);
1471         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1472
1473         return 0;
1474 }
1475
1476 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1477  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1478  *
1479  * This algorithm is from John Heffner.
1480  */
1481 static int tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1482 {
1483         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1484         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1485         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1486
1487         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN)
1488                 goto send_now;
1489
1490         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1491                 goto send_now;
1492
1493         /* Defer for less than two clock ticks. */
1494         if (tp->tso_deferred &&
1495             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1496                 goto send_now;
1497
1498         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1499
1500         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1501
1502         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1503
1504         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1505         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1506
1507         limit = min(send_win, cong_win);
1508
1509         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1510         if (limit >= sk->sk_gso_max_size)
1511                 goto send_now;
1512
1513         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1514         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1515                 goto send_now;
1516
1517         if (sysctl_tcp_tso_win_divisor) {
1518                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1519
1520                 /* If at least some fraction of a window is available,
1521                  * just use it.
1522                  */
1523                 chunk /= sysctl_tcp_tso_win_divisor;
1524                 if (limit >= chunk)
1525                         goto send_now;
1526         } else {
1527                 /* Different approach, try not to defer past a single
1528                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1529                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1530                  * then send now.
1531                  */
1532                 if (limit > tcp_max_burst(tp) * tp->mss_cache)
1533                         goto send_now;
1534         }
1535
1536         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1537         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1538
1539         return 1;
1540
1541 send_now:
1542         tp->tso_deferred = 0;
1543         return 0;
1544 }
1545
1546 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1547  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1548  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1549  * changes resulting in larger path MTUs.
1550  *
1551  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1552  *         1 if a probe was sent,
1553  *         -1 otherwise
1554  */
1555 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1556 {
1557         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1558         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1559         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1560         int len;
1561         int probe_size;
1562         int size_needed;
1563         int copy;
1564         int mss_now;
1565
1566         /* Not currently probing/verifying,
1567          * not in recovery,
1568          * have enough cwnd, and
1569          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1570         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1571             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1572             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1573             tp->snd_cwnd < 11 ||
1574             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1575                 return -1;
1576
1577         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1578         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1579         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1580         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1581         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1582                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1583                 return -1;
1584         }
1585
1586         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1587         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1588                 return -1;
1589
1590         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1591                 return -1;
1592         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1593                 return 0;
1594
1595         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1596         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1597                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1598                         return -1;
1599                 else
1600                         return 0;
1601         }
1602
1603         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1604         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1605                 return -1;
1606         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1607         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1608
1609         skb = tcp_send_head(sk);
1610
1611         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1612         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1613         TCP_SKB_CB(nskb)->flags = TCPCB_FLAG_ACK;
1614         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1615         nskb->csum = 0;
1616         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1617
1618         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1619
1620         len = 0;
1621         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1622                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1623                 if (nskb->ip_summed)
1624                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1625                 else
1626                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1627                                                             skb_put(nskb, copy),
1628                                                             copy, nskb->csum);
1629
1630                 if (skb->len <= copy) {
1631                         /* We've eaten all the data from this skb.
1632                          * Throw it away. */
1633                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1634                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1635                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1636                 } else {
1637                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags &
1638                                                    ~(TCPCB_FLAG_FIN|TCPCB_FLAG_PSH);
1639                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1640                                 skb_pull(skb, copy);
1641                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1642                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1643                                                                  skb->len, 0);
1644                         } else {
1645                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1646                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1647                         }
1648                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1649                 }
1650
1651                 len += copy;
1652
1653                 if (len >= probe_size)
1654                         break;
1655         }
1656         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1657
1658         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1659          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1660         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1661         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1662                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1663                  * effectively two packets. */
1664                 tp->snd_cwnd--;
1665                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1666
1667                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1668                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1669                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1670
1671                 return 1;
1672         }
1673
1674         return -1;
1675 }
1676
1677 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1678  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1679  * window for us.
1680  *
1681  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1682  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1683  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1684  *
1685  * Returns 1, if no segments are in flight and we have queued segments, but
1686  * cannot send anything now because of SWS or another problem.
1687  */
1688 static int tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1689                           int push_one, gfp_t gfp)
1690 {
1691         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1692         struct sk_buff *skb;
1693         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1694         int cwnd_quota;
1695         int result;
1696
1697         sent_pkts = 0;
1698
1699         if (!push_one) {
1700                 /* Do MTU probing. */
1701                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1702                 if (!result) {
1703                         return 0;
1704                 } else if (result > 0) {
1705                         sent_pkts = 1;
1706                 }
1707         }
1708
1709         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1710                 unsigned int limit;
1711
1712                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1713                 BUG_ON(!tso_segs);
1714
1715                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1716                 if (!cwnd_quota)
1717                         break;
1718
1719                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1720                         break;
1721
1722                 if (tso_segs == 1) {
1723                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1724                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1725                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1726                                 break;
1727                 } else {
1728                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1729                                 break;
1730                 }
1731
1732                 limit = mss_now;
1733                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1734                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1735                                                     cwnd_quota);
1736
1737                 if (skb->len > limit &&
1738                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now)))
1739                         break;
1740
1741                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1742
1743                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1744                         break;
1745
1746                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1747                  * This call will increment packets_out.
1748                  */
1749                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1750
1751                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1752                 sent_pkts++;
1753
1754                 if (push_one)
1755                         break;
1756         }
1757
1758         if (likely(sent_pkts)) {
1759                 tcp_cwnd_validate(sk);
1760                 return 0;
1761         }
1762         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
1763 }
1764
1765 /* Push out any pending frames which were held back due to
1766  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
1767  * The socket must be locked by the caller.
1768  */
1769 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
1770                                int nonagle)
1771 {
1772         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1773
1774         if (!skb)
1775                 return;
1776
1777         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
1778          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
1779          * all will be happy.
1780          */
1781         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
1782                 return;
1783
1784         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0, GFP_ATOMIC))
1785                 tcp_check_probe_timer(sk);
1786 }
1787
1788 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
1789  * true push pending frames to setup probe timer etc.
1790  */
1791 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1792 {
1793         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1794
1795         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
1796
1797         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
1798 }
1799
1800 /* This function returns the amount that we can raise the
1801  * usable window based on the following constraints
1802  *
1803  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
1804  * 2. We limit memory per socket
1805  *
1806  * RFC 1122:
1807  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
1808  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
1809  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
1810  *
1811  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
1812  * it at least MSS bytes.
1813  *
1814  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
1815  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
1816  *
1817  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
1818  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
1819  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
1820  * window to always advance by a single byte.
1821  *
1822  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
1823  * then this will not be a problem.
1824  *
1825  * BSD seems to make the following compromise:
1826  *
1827  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
1828  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
1829  *      then set the window to 0.
1830  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
1831  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
1832  *      and from being larger than the largest representable value.
1833  *
1834  * This prevents incremental opening of the window in the regime
1835  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
1836  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
1837  * those cases where the window is constrained on the sender side
1838  * because the pipeline is full.
1839  *
1840  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
1841  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
1842  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
1843  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
1844  * of having a fixed window size at almost all times.
1845  *
1846  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
1847  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
1848  *
1849  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
1850  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
1851  */
1852 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
1853 {
1854         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1855         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1856         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
1857          * here.  I don't know if the value based on our guesses
1858          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
1859          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
1860          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
1861          */
1862         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
1863         int free_space = tcp_space(sk);
1864         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
1865         int window;
1866
1867         if (mss > full_space)
1868                 mss = full_space;
1869
1870         if (free_space < (full_space >> 1)) {
1871                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
1872
1873                 if (tcp_memory_pressure)
1874                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
1875                                                4U * tp->advmss);
1876
1877                 if (free_space < mss)
1878                         return 0;
1879         }
1880
1881         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
1882                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
1883
1884         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
1885          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
1886          */
1887         window = tp->rcv_wnd;
1888         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
1889                 window = free_space;
1890
1891                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
1892                  * Import case: prevent zero window announcement if
1893                  * 1<<rcv_wscale > mss.
1894                  */
1895                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
1896                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
1897                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
1898         } else {
1899                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
1900                  * Window clamp already applied above.
1901                  * If our current window offering is within 1 mss of the
1902                  * free space we just keep it. This prevents the divide
1903                  * and multiply from happening most of the time.
1904                  * We also don't do any window rounding when the free space
1905                  * is too small.
1906                  */
1907                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
1908                         window = (free_space / mss) * mss;
1909                 else if (mss == full_space &&
1910                          free_space > window + (full_space >> 1))
1911                         window = free_space;
1912         }
1913
1914         return window;
1915 }
1916
1917 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
1918 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1919 {
1920         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1921         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
1922         int skb_size, next_skb_size;
1923
1924         skb_size = skb->len;
1925         next_skb_size = next_skb->len;
1926
1927         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
1928
1929         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
1930
1931         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
1932
1933         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
1934                                   next_skb_size);
1935
1936         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
1937                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1938
1939         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1940                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
1941
1942         /* Update sequence range on original skb. */
1943         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
1944
1945         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
1946         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->flags;
1947
1948         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
1949          * packet counting does not break.
1950          */
1951         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
1952
1953         /* changed transmit queue under us so clear hints */
1954         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
1955         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
1956                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1957
1958         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
1959
1960         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
1961 }
1962
1963 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
1964 static int tcp_can_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1965 {
1966         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1967                 return 0;
1968         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
1969         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
1970                 return 0;
1971         if (skb_cloned(skb))
1972                 return 0;
1973         if (skb == tcp_send_head(sk))
1974                 return 0;
1975         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
1976         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1977                 return 0;
1978
1979         return 1;
1980 }
1981
1982 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
1983  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
1984  */
1985 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
1986                                      int space)
1987 {
1988         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1989         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
1990         int first = 1;
1991
1992         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
1993                 return;
1994         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_SYN)
1995                 return;
1996
1997         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
1998                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
1999                         break;
2000
2001                 space -= skb->len;
2002
2003                 if (first) {
2004                         first = 0;
2005                         continue;
2006                 }
2007
2008                 if (space < 0)
2009                         break;
2010                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2011                  * the data in the second
2012                  */
2013                 if (skb->len > skb_tailroom(to))
2014                         break;
2015
2016                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2017                         break;
2018
2019                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2020         }
2021 }
2022
2023 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2024  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2025  * error occurred which prevented the send.
2026  */
2027 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2028 {
2029         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2030         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2031         unsigned int cur_mss;
2032         int err;
2033
2034         /* Inconslusive MTU probe */
2035         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2036                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2037         }
2038
2039         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2040          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2041          */
2042         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2043             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2044                 return -EAGAIN;
2045
2046         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2047                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2048                         BUG();
2049                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2050                         return -ENOMEM;
2051         }
2052
2053         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2054                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2055
2056         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2057
2058         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2059          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2060          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2061          * our retransmit serves as a zero window probe.
2062          */
2063         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2064             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2065                 return -EAGAIN;
2066
2067         if (skb->len > cur_mss) {
2068                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2069                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2070         } else {
2071                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2072
2073                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2074                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2075                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2076                 }
2077         }
2078
2079         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2080
2081         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2082          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2083          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2084          */
2085         if (skb->len > 0 &&
2086             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN) &&
2087             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2088                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2089                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2090                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2091                                              TCP_SKB_CB(skb)->flags);
2092                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2093                 }
2094         }
2095
2096         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2097          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2098          */
2099         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2100
2101         err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2102
2103         if (err == 0) {
2104                 /* Update global TCP statistics. */
2105                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2106
2107                 tp->total_retrans++;
2108
2109 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2110                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2111                         if (net_ratelimit())
2112                                 printk(KERN_DEBUG "retrans_out leaked.\n");
2113                 }
2114 #endif
2115                 if (!tp->retrans_out)
2116                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2117                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2118                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2119
2120                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2121                 if (!tp->retrans_stamp)
2122                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2123
2124                 tp->undo_retrans++;
2125
2126                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2127                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2128                  */
2129                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2130         }
2131         return err;
2132 }
2133
2134 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2135  * window/congestion state.
2136  */
2137 static int tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2138 {
2139         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2140         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2141
2142         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2143         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2144                 return 0;
2145
2146         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2147         if (tcp_is_reno(tp))
2148                 return 0;
2149
2150         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2151          * and retransmission... Both ways have their merits...
2152          *
2153          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2154          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2155          * NextSeg() specified in RFC3517.
2156          */
2157
2158         if (tcp_may_send_now(sk))
2159                 return 0;
2160
2161         return 1;
2162 }
2163
2164 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2165  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2166  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2167  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2168  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2169  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2170  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2171  */
2172 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2173 {
2174         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2175         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2176         struct sk_buff *skb;
2177         struct sk_buff *hole = NULL;
2178         u32 last_lost;
2179         int mib_idx;
2180         int fwd_rexmitting = 0;
2181
2182         if (!tp->lost_out)
2183                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2184
2185         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2186                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2187                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2188                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2189                         last_lost = tp->retransmit_high;
2190         } else {
2191                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2192                 last_lost = tp->snd_una;
2193         }
2194
2195         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2196                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2197
2198                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2199                         break;
2200                 /* we could do better than to assign each time */
2201                 if (hole == NULL)
2202                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2203
2204                 /* Assume this retransmit will generate
2205                  * only one packet for congestion window
2206                  * calculation purposes.  This works because
2207                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2208                  * packet to be MSS sized and all the
2209                  * packet counting works out.
2210                  */
2211                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2212                         return;
2213
2214                 if (fwd_rexmitting) {
2215 begin_fwd:
2216                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2217                                 break;
2218                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2219
2220                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2221                         tp->retransmit_high = last_lost;
2222                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2223                                 break;
2224                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2225                         if (hole != NULL) {
2226                                 skb = hole;
2227                                 hole = NULL;
2228                         }
2229                         fwd_rexmitting = 1;
2230                         goto begin_fwd;
2231
2232                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2233                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2234                                 hole = skb;
2235                         continue;
2236
2237                 } else {
2238                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2239                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2240                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2241                         else
2242                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2243                 }
2244
2245                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2246                         continue;
2247
2248                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2249                         return;
2250                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2251
2252                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2253                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2254                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2255                                                   TCP_RTO_MAX);
2256         }
2257 }
2258
2259 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2260  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2261  */
2262 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2263 {
2264         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2265         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2266         int mss_now;
2267
2268         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2269          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2270          * and IP options.
2271          */
2272         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2273
2274         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2275                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_FIN;
2276                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2277                 tp->write_seq++;
2278         } else {
2279                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2280                 for (;;) {
2281                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2282                                                sk->sk_allocation);
2283                         if (skb)
2284                                 break;
2285                         yield();
2286                 }
2287
2288                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2289                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2290                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2291                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2292                                      TCPCB_FLAG_ACK | TCPCB_FLAG_FIN);
2293                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2294         }
2295         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2296 }
2297
2298 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2299  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2300  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2301  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2302  */
2303 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2304 {
2305         struct sk_buff *skb;
2306
2307         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2308         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2309         if (!skb) {
2310                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2311                 return;
2312         }
2313
2314         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2315         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2316         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2317                              TCPCB_FLAG_ACK | TCPCB_FLAG_RST);
2318         /* Send it off. */
2319         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2320         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2321                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2322
2323         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2324 }
2325
2326 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2327  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2328  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2329  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2330  * and rcv_wscale values will not be correct.
2331  */
2332 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2333 {
2334         struct sk_buff *skb;
2335
2336         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2337         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_SYN)) {
2338                 printk(KERN_DEBUG "tcp_send_synack: wrong queue state\n");
2339                 return -EFAULT;
2340         }
2341         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_ACK)) {
2342                 if (skb_cloned(skb)) {
2343                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2344                         if (nskb == NULL)
2345                                 return -ENOMEM;
2346                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2347                         skb_header_release(nskb);
2348                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2349                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2350                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2351                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2352                         skb = nskb;
2353                 }
2354
2355                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_ACK;
2356                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2357         }
2358         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2359         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2360 }
2361
2362 /* Prepare a SYN-ACK. */
2363 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2364                                 struct request_sock *req,
2365                                 struct request_values *rvp)
2366 {
2367         struct tcp_out_options opts;
2368         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2369         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2370         struct tcphdr *th;
2371         struct sk_buff *skb;
2372         struct tcp_md5sig_key *md5;
2373         int tcp_header_size;
2374         int mss;
2375
2376         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15, 1, GFP_ATOMIC);
2377         if (skb == NULL)
2378                 return NULL;
2379
2380         /* Reserve space for headers. */
2381         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2382
2383         skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
2384
2385         mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2386         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2387                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2388
2389         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2390                 __u8 rcv_wscale;
2391                 /* Set this up on the first call only */
2392                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2393                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2394                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2395                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2396                         &req->rcv_wnd,
2397                         &req->window_clamp,
2398                         ireq->wscale_ok,
2399                         &rcv_wscale);
2400                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2401         }
2402
2403         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2404 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2405         if (unlikely(req->cookie_ts))
2406                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2407         else
2408 #endif
2409         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2410         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2411                                              skb, &opts, &md5) +
2412                           sizeof(struct tcphdr);
2413
2414         skb_push(skb, tcp_header_size);
2415         skb_reset_transport_header(skb);
2416
2417         th = tcp_hdr(skb);
2418         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2419         th->syn = 1;
2420         th->ack = 1;
2421         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2422         th->source = ireq->loc_port;
2423         th->dest = ireq->rmt_port;
2424         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2425          * not even correctly set)
2426          */
2427         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2428                              TCPCB_FLAG_SYN | TCPCB_FLAG_ACK);
2429         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2430         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1);
2431
2432         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2433         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2434         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2435         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2436         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2437
2438 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2439         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2440         if (md5) {
2441                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2442                                                md5, NULL, req, skb);
2443         }
2444 #endif
2445
2446         return skb;
2447 }
2448
2449 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2450 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2451 {
2452         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2453         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2454         __u8 rcv_wscale;
2455
2456         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2457          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2458          */
2459         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2460                 (sysctl_tcp_timestamps &&
2461                 (!dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_TSTAMP) ?
2462                   TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0));
2463
2464 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2465         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2466                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2467 #endif
2468
2469         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2470         if (tp->rx_opt.user_mss)
2471                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2472         tp->max_window = 0;
2473         tcp_mtup_init(sk);
2474         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2475
2476         if (!tp->window_clamp)
2477                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2478         tp->advmss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2479         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2480                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2481
2482         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2483
2484         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2485                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2486                                   &tp->rcv_wnd,
2487                                   &tp->window_clamp,
2488                                   (sysctl_tcp_window_scaling &&
2489                                    !dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_WSCALE)),
2490                                   &rcv_wscale);
2491
2492         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2493         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2494
2495         sk->sk_err = 0;
2496         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2497         tp->snd_wnd = 0;
2498         tcp_init_wl(tp, 0);
2499         tp->snd_una = tp->write_seq;
2500         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2501         tp->snd_up = tp->write_seq;
2502         tp->rcv_nxt = 0;
2503         tp->rcv_wup = 0;
2504         tp->copied_seq = 0;
2505
2506         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2507         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2508         tcp_clear_retrans(tp);
2509 }
2510
2511 /* Build a SYN and send it off. */
2512 int tcp_connect(struct sock *sk)
2513 {
2514         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2515         struct sk_buff *buff;
2516
2517         tcp_connect_init(sk);
2518
2519         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2520         if (unlikely(buff == NULL))
2521                 return -ENOBUFS;
2522
2523         /* Reserve space for headers. */
2524         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2525
2526         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2527         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPCB_FLAG_SYN);
2528         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2529
2530         /* Send it off. */
2531         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2532         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when;
2533         skb_header_release(buff);
2534         __tcp_add_write_queue_tail(sk, buff);
2535         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
2536         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2537         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(buff);
2538         tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2539
2540         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2541          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2542          */
2543         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2544         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2545         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2546
2547         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2548         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2549                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2550         return 0;
2551 }
2552
2553 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2554  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2555  * for details.
2556  */
2557 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2558 {
2559         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2560         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2561         unsigned long timeout;
2562
2563         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2564                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2565                 int max_ato = HZ / 2;
2566
2567                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2568                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2569                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2570
2571                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2572
2573                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2574                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2575                  * directly.
2576                  */
2577                 if (tp->srtt) {
2578                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2579
2580                         if (rtt < max_ato)
2581                                 max_ato = rtt;
2582                 }
2583
2584                 ato = min(ato, max_ato);
2585         }
2586
2587         /* Stay within the limit we were given */
2588         timeout = jiffies + ato;
2589
2590         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
2591         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
2592                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
2593                  * send ACK now.
2594                  */
2595                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
2596                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
2597                         tcp_send_ack(sk);
2598                         return;
2599                 }
2600
2601                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
2602                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
2603         }
2604         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
2605         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
2606         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
2607 }
2608
2609 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
2610 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
2611 {
2612         struct sk_buff *buff;
2613
2614         /* If we have been reset, we may not send again. */
2615         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2616                 return;
2617
2618         /* We are not putting this on the write queue, so
2619          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
2620          * sock.
2621          */
2622         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2623         if (buff == NULL) {
2624                 inet_csk_schedule_ack(sk);
2625                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
2626                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
2627                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
2628                 return;
2629         }
2630
2631         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2632         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2633         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPCB_FLAG_ACK);
2634
2635         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
2636         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2637         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, GFP_ATOMIC);
2638 }
2639
2640 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
2641  * number. It assumes the other end will try to ack it.
2642  *
2643  * Question: what should we make while urgent mode?
2644  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
2645  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
2646  *
2647  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
2648  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
2649  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
2650  */
2651 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
2652 {
2653         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2654         struct sk_buff *skb;
2655
2656         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
2657         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2658         if (skb == NULL)
2659                 return -1;
2660
2661         /* Reserve space for headers and set control bits. */
2662         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2663         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
2664          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
2665          * send it.
2666          */
2667         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPCB_FLAG_ACK);
2668         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2669         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
2670 }
2671
2672 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
2673 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
2674 {
2675         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2676         struct sk_buff *skb;
2677
2678         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2679                 return -1;
2680
2681         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
2682             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
2683                 int err;
2684                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2685                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2686
2687                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
2688                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2689
2690                 /* We are probing the opening of a window
2691                  * but the window size is != 0
2692                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
2693                  */
2694                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
2695                     skb->len > mss) {
2696                         seg_size = min(seg_size, mss);
2697                         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_PSH;
2698                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
2699                                 return -1;
2700                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
2701                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
2702
2703                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_PSH;
2704                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2705                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2706                 if (!err)
2707                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2708                 return err;
2709         } else {
2710                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
2711                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
2712                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
2713         }
2714 }
2715
2716 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
2717  * a partial packet else a zero probe.
2718  */
2719 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
2720 {
2721         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2722         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2723         int err;
2724
2725         err = tcp_write_wakeup(sk);
2726
2727         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
2728                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
2729                 icsk->icsk_probes_out = 0;
2730                 icsk->icsk_backoff = 0;
2731                 return;
2732         }
2733
2734         if (err <= 0) {
2735                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
2736                         icsk->icsk_backoff++;
2737                 icsk->icsk_probes_out++;
2738                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2739                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
2740                                           TCP_RTO_MAX);
2741         } else {
2742                 /* If packet was not sent due to local congestion,
2743                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
2744                  * Let local senders to fight for local resources.
2745                  *
2746                  * Use accumulated backoff yet.
2747                  */
2748                 if (!icsk->icsk_probes_out)
2749                         icsk->icsk_probes_out = 1;
2750                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2751                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
2752                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
2753                                           TCP_RTO_MAX);
2754         }
2755 }
2756
2757 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
2758 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2759 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2760 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2761 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
2762 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);