cpufreq: Avoid using global variable total_cpus
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of two TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 131072;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
69                            int push_one, gfp_t gfp);
70
71 /* Account for new data that has been sent to the network. */
72 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
73 {
74         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
75         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
76         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
77
78         tcp_advance_send_head(sk, skb);
79         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
80
81         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
82         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
83             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
84                 tcp_rearm_rto(sk);
85         }
86 }
87
88 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
89  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
90  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
91  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
92  * invalid. OK, let's make this for now:
93  */
94 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
95 {
96         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
97
98         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
99                 return tp->snd_nxt;
100         else
101                 return tcp_wnd_end(tp);
102 }
103
104 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
105  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
106  *
107  * 1. It is independent of path mtu.
108  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
109  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
110  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
111  *    large MSS.
112  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
113  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
114  *    This may be overridden via information stored in routing table.
115  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
116  *    probably even Jumbo".
117  */
118 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
119 {
120         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
121         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
122         int mss = tp->advmss;
123
124         if (dst) {
125                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
126
127                 if (metric < mss) {
128                         mss = metric;
129                         tp->advmss = mss;
130                 }
131         }
132
133         return (__u16)mss;
134 }
135
136 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
137  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
138 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
139 {
140         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
141         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
142         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
143         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
144
145         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
146
147         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
148         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
149
150         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
151                 cwnd >>= 1;
152         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
153         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
154         tp->snd_cwnd_used = 0;
155 }
156
157 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
158 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
159                                 struct sock *sk)
160 {
161         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
162         const u32 now = tcp_time_stamp;
163
164         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
165             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
166                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
167
168         tp->lsndtime = now;
169
170         /* If it is a reply for ato after last received
171          * packet, enter pingpong mode.
172          */
173         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
174                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
175 }
176
177 /* Account for an ACK we sent. */
178 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
179 {
180         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
181         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
182 }
183
184 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
185  * Based on the assumption that the given amount of space
186  * will be offered. Store the results in the tp structure.
187  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
188  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
189  * This MUST be enforced by all callers.
190  */
191 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
192                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
193                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
194                                __u32 init_rcv_wnd)
195 {
196         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
197
198         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
199         if (*window_clamp == 0)
200                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
201         space = min(*window_clamp, space);
202
203         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
204         if (space > mss)
205                 space = (space / mss) * mss;
206
207         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
208          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
209          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
210          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
211          * unless the remote has sent us a window scaling option,
212          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
213          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
214          */
215         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
216                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
217         else
218                 (*rcv_wnd) = space;
219
220         (*rcv_wscale) = 0;
221         if (wscale_ok) {
222                 /* Set window scaling on max possible window
223                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
224                  */
225                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
226                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
227                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
228                         space >>= 1;
229                         (*rcv_wscale)++;
230                 }
231         }
232
233         /* Set initial window to a value enough for senders starting with
234          * initial congestion window of sysctl_tcp_default_init_rwnd. Place
235          * a limit on the initial window when mss is larger than 1460.
236          */
237         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
238                 int init_cwnd = sysctl_tcp_default_init_rwnd;
239                 if (mss > 1460)
240                         init_cwnd = max_t(u32, (1460 * init_cwnd) / mss, 2);
241                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
242                  * rather than the default from above
243                  */
244                 if (init_rcv_wnd)
245                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
246                 else
247                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_cwnd * mss);
248         }
249
250         /* Set the clamp no higher than max representable value */
251         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
252 }
253 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
254
255 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
256  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
257  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
258  * frame.
259  */
260 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
261 {
262         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
263         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
264         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
265
266         /* Never shrink the offered window */
267         if (new_win < cur_win) {
268                 /* Danger Will Robinson!
269                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
270                  * we will not be able to advertise a zero
271                  * window in time.  --DaveM
272                  *
273                  * Relax Will Robinson.
274                  */
275                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
276         }
277         tp->rcv_wnd = new_win;
278         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
279
280         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
281          * scaled window.
282          */
283         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
284                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
285         else
286                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
287
288         /* RFC1323 scaling applied */
289         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
290
291         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
292         if (new_win == 0)
293                 tp->pred_flags = 0;
294
295         return new_win;
296 }
297
298 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
299 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
300 {
301         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
302         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
303                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
304 }
305
306 /* Packet ECN state for a SYN.  */
307 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
308 {
309         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
310
311         tp->ecn_flags = 0;
312         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
313                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
314                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
315         }
316 }
317
318 static __inline__ void
319 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
320 {
321         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
322                 th->ece = 1;
323 }
324
325 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
326  * be sent.
327  */
328 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
329                                 int tcp_header_len)
330 {
331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
332
333         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
334                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
335                 if (skb->len != tcp_header_len &&
336                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
337                         INET_ECN_xmit(sk);
338                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
339                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
340                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
341                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
342                         }
343                 } else {
344                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
345                         INET_ECN_dontxmit(sk);
346                 }
347                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
348                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
349         }
350 }
351
352 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
353  * auto increment end seqno.
354  */
355 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
356 {
357         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
358         skb->csum = 0;
359
360         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
361         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
362
363         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
364         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
365         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
366
367         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
368         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
369                 seq++;
370         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
371 }
372
373 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
374 {
375         return tp->snd_una != tp->snd_up;
376 }
377
378 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
379 #define OPTION_TS               (1 << 1)
380 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
381 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
382 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
383
384 struct tcp_out_options {
385         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
386         u16 mss;                /* 0 to disable */
387         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
388         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
389         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
390         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
391         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
392         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
393 };
394
395 /* Write previously computed TCP options to the packet.
396  *
397  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
398  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
399  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
400  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
401  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
402  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
403  * particular reason why the ordering would need to be changed).
404  *
405  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
406  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
407  */
408 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
409                               struct tcp_out_options *opts)
410 {
411         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
412
413         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
414                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
415                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
416                 /* overload cookie hash location */
417                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
418                 ptr += 4;
419         }
420
421         if (unlikely(opts->mss)) {
422                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
423                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
424                                opts->mss);
425         }
426
427         if (likely(OPTION_TS & options)) {
428                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
429                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
430                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
431                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
432                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
433                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
434                 } else {
435                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
436                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
437                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
438                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
439                 }
440                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
441                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
442         }
443
444         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
445                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
446                                (TCPOPT_NOP << 16) |
447                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
448                                TCPOLEN_SACK_PERM);
449         }
450
451         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
452                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
453                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
454                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
455                                opts->ws);
456         }
457
458         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
459                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
460                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
461                 int this_sack;
462
463                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
464                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
465                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
466                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
467                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
468
469                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
470                      ++this_sack) {
471                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
472                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
473                 }
474
475                 tp->rx_opt.dsack = 0;
476         }
477
478         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
479                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
480
481                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
482                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
483                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
484
485                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
486                 if ((foc->len & 3) == 2) {
487                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
488                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
489                 }
490                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
491         }
492 }
493
494 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
495  * network wire format yet.
496  */
497 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
498                                 struct tcp_out_options *opts,
499                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
500 {
501         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
502         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
503         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
504
505 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
506         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
507         if (*md5) {
508                 opts->options |= OPTION_MD5;
509                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
510         }
511 #else
512         *md5 = NULL;
513 #endif
514
515         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
516          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
517          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
518          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
519          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
520          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
521          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
522          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
523          * going out.  */
524         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
525         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
526
527         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
528                 opts->options |= OPTION_TS;
529                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
530                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
531                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
532         }
533         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
534                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
535                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
536                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
537         }
538         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
539                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
540                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
541                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
542         }
543
544         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
545                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
546                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
547                 if (remaining >= need) {
548                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
549                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
550                         remaining -= need;
551                         tp->syn_fastopen = 1;
552                 }
553         }
554
555         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
556 }
557
558 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
559 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
560                                    struct request_sock *req,
561                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
562                                    struct tcp_out_options *opts,
563                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
564                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
565 {
566         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
567         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
568
569 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
570         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
571         if (*md5) {
572                 opts->options |= OPTION_MD5;
573                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
574
575                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
576                  * options. There was discussion about disabling SACK
577                  * rather than TS in order to fit in better with old,
578                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
579                  */
580                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
581         }
582 #else
583         *md5 = NULL;
584 #endif
585
586         /* We always send an MSS option. */
587         opts->mss = mss;
588         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
589
590         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
591                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
592                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
593                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
594         }
595         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
596                 opts->options |= OPTION_TS;
597                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
598                 opts->tsecr = req->ts_recent;
599                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
600         }
601         if (likely(ireq->sack_ok)) {
602                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
603                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
604                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
605         }
606         if (foc != NULL) {
607                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
608                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
609                 if (remaining >= need) {
610                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
611                         opts->fastopen_cookie = foc;
612                         remaining -= need;
613                 }
614         }
615
616         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
617 }
618
619 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
620  * final wire format yet.
621  */
622 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
623                                         struct tcp_out_options *opts,
624                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
625 {
626         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
627         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
628         unsigned int size = 0;
629         unsigned int eff_sacks;
630
631 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
632         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
633         if (unlikely(*md5)) {
634                 opts->options |= OPTION_MD5;
635                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
636         }
637 #else
638         *md5 = NULL;
639 #endif
640
641         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
642                 opts->options |= OPTION_TS;
643                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
644                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
645                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
646         }
647
648         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
649         if (unlikely(eff_sacks)) {
650                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
651                 opts->num_sack_blocks =
652                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
653                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
654                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
655                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
656                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
657         }
658
659         return size;
660 }
661
662
663 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
664  *
665  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
666  * to reduce RTT and bufferbloat.
667  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
668  *
669  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
670  * needs to be reallocated in a driver.
671  * The invariant being skb->truesize substracted from sk->sk_wmem_alloc
672  *
673  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
674  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
675  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
676  */
677 struct tsq_tasklet {
678         struct tasklet_struct   tasklet;
679         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
680 };
681 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
682
683 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
684 {
685         if ((1 << sk->sk_state) &
686             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
687              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
688                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), 0, 0, GFP_ATOMIC);
689 }
690 /*
691  * One tasklest per cpu tries to send more skbs.
692  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
693  * transfering tsq->head because tcp_wfree() might
694  * interrupt us (non NAPI drivers)
695  */
696 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
697 {
698         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
699         LIST_HEAD(list);
700         unsigned long flags;
701         struct list_head *q, *n;
702         struct tcp_sock *tp;
703         struct sock *sk;
704
705         local_irq_save(flags);
706         list_splice_init(&tsq->head, &list);
707         local_irq_restore(flags);
708
709         list_for_each_safe(q, n, &list) {
710                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
711                 list_del(&tp->tsq_node);
712
713                 sk = (struct sock *)tp;
714                 bh_lock_sock(sk);
715
716                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
717                         tcp_tsq_handler(sk);
718                 } else {
719                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
720                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
721                 }
722                 bh_unlock_sock(sk);
723
724                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
725                 sk_free(sk);
726         }
727 }
728
729 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
730                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
731                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
732                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
733 /**
734  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
735  * @sk: socket
736  *
737  * called from release_sock() to perform protocol dependent
738  * actions before socket release.
739  */
740 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
741 {
742         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
743         unsigned long flags, nflags;
744
745         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
746         do {
747                 flags = tp->tsq_flags;
748                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
749                         return;
750                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
751         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
752
753         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
754                 tcp_tsq_handler(sk);
755
756         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
757                 tcp_write_timer_handler(sk);
758                 __sock_put(sk);
759         }
760         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
761                 tcp_delack_timer_handler(sk);
762                 __sock_put(sk);
763         }
764         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
765                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
766                 __sock_put(sk);
767         }
768 }
769 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
770
771 void __init tcp_tasklet_init(void)
772 {
773         int i;
774
775         for_each_possible_cpu(i) {
776                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
777
778                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
779                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
780                              tcp_tasklet_func,
781                              (unsigned long)tsq);
782         }
783 }
784
785 /*
786  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
787  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
788  * hold qdisc lock.
789  */
790 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
791 {
792         struct sock *sk = skb->sk;
793         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
794
795         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
796             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
797                 unsigned long flags;
798                 struct tsq_tasklet *tsq;
799
800                 /* Keep a ref on socket.
801                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
802                  */
803                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
804
805                 /* queue this socket to tasklet queue */
806                 local_irq_save(flags);
807                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
808                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
809                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
810                 local_irq_restore(flags);
811         } else {
812                 sock_wfree(skb);
813         }
814 }
815
816 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
817  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
818  * transmission and possible later retransmissions.
819  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
820  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
821  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
822  * device.
823  *
824  * We are working here with either a clone of the original
825  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
826  */
827 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
828                             gfp_t gfp_mask)
829 {
830         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
831         struct inet_sock *inet;
832         struct tcp_sock *tp;
833         struct tcp_skb_cb *tcb;
834         struct tcp_out_options opts;
835         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
836         struct tcp_md5sig_key *md5;
837         struct tcphdr *th;
838         int err;
839
840         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
841
842         /* If congestion control is doing timestamping, we must
843          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
844          */
845         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
846                 __net_timestamp(skb);
847
848         if (likely(clone_it)) {
849                 const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
850
851                 if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
852                              fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE))
853                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
854                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
855
856                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
857                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
858                 else
859                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
860                 if (unlikely(!skb))
861                         return -ENOBUFS;
862         }
863
864         inet = inet_sk(sk);
865         tp = tcp_sk(sk);
866         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
867         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
868
869         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
870                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
871         else
872                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
873                                                            &md5);
874         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
875
876         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
877                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
878
879         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
880          * another queue.
881          */
882         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
883
884         skb_push(skb, tcp_header_size);
885         skb_reset_transport_header(skb);
886
887         skb_orphan(skb);
888         skb->sk = sk;
889         skb->destructor = (sysctl_tcp_limit_output_bytes > 0) ?
890                           tcp_wfree : sock_wfree;
891         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
892
893         /* Build TCP header and checksum it. */
894         th = tcp_hdr(skb);
895         th->source              = inet->inet_sport;
896         th->dest                = inet->inet_dport;
897         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
898         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
899         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
900                                         tcb->tcp_flags);
901
902         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
903                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
904                  * is never scaled.
905                  */
906                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
907         } else {
908                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
909         }
910         th->check               = 0;
911         th->urg_ptr             = 0;
912
913         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
914         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
915                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
916                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
917                         th->urg = 1;
918                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
919                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
920                         th->urg = 1;
921                 }
922         }
923
924         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
925         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
926                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
927
928 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
929         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
930         if (md5) {
931                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
932                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
933                                                md5, sk, NULL, skb);
934         }
935 #endif
936
937         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
938
939         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
940                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
941
942         if (skb->len != tcp_header_size)
943                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
944
945         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
946                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
947                               tcp_skb_pcount(skb));
948
949         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
950         if (likely(err <= 0))
951                 return err;
952
953         tcp_enter_cwr(sk, 1);
954
955         return net_xmit_eval(err);
956 }
957
958 /* This routine just queues the buffer for sending.
959  *
960  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
961  * otherwise socket can stall.
962  */
963 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
964 {
965         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
966
967         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
968         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
969         skb_header_release(skb);
970         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
971         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
972         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
973 }
974
975 /* Initialize TSO segments for a packet. */
976 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
977                                  unsigned int mss_now)
978 {
979         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
980             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
981                 /* Avoid the costly divide in the normal
982                  * non-TSO case.
983                  */
984                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
985                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
986                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
987         } else {
988                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
989                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
990                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
991         }
992 }
993
994 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
995  * skb is counted to fackets_out or not.
996  */
997 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
998                                    int decr)
999 {
1000         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1001
1002         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1003                 return;
1004
1005         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1006                 tp->fackets_out -= decr;
1007 }
1008
1009 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1010  * tweaks to fix counters
1011  */
1012 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1013 {
1014         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1015
1016         tp->packets_out -= decr;
1017
1018         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1019                 tp->sacked_out -= decr;
1020         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1021                 tp->retrans_out -= decr;
1022         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1023                 tp->lost_out -= decr;
1024
1025         /* Reno case is special. Sigh... */
1026         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1027                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1028
1029         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1030
1031         if (tp->lost_skb_hint &&
1032             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1033             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1034                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1035
1036         tcp_verify_left_out(tp);
1037 }
1038
1039 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1040  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1041  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1042  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1043  */
1044 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1045                  unsigned int mss_now)
1046 {
1047         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1048         struct sk_buff *buff;
1049         int nsize, old_factor;
1050         int nlen;
1051         u8 flags;
1052
1053         if (WARN_ON(len > skb->len))
1054                 return -EINVAL;
1055
1056         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1057         if (nsize < 0)
1058                 nsize = 0;
1059
1060         if (skb_cloned(skb) &&
1061             skb_is_nonlinear(skb) &&
1062             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1063                 return -ENOMEM;
1064
1065         /* Get a new skb... force flag on. */
1066         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1067         if (buff == NULL)
1068                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1069
1070         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1071         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1072         nlen = skb->len - len - nsize;
1073         buff->truesize += nlen;
1074         skb->truesize -= nlen;
1075
1076         /* Correct the sequence numbers. */
1077         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1078         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1079         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1080
1081         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1082         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1083         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1084         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1085         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1086
1087         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1088                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1089                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1090                                                        skb_put(buff, nsize),
1091                                                        nsize, 0);
1092
1093                 skb_trim(skb, len);
1094
1095                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1096         } else {
1097                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1098                 skb_split(skb, buff, len);
1099         }
1100
1101         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1102
1103         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1104          * skbs, which it never sent before. --ANK
1105          */
1106         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1107         buff->tstamp = skb->tstamp;
1108
1109         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1110
1111         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1112         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1113         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1114
1115         /* If this packet has been sent out already, we must
1116          * adjust the various packet counters.
1117          */
1118         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1119                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1120                         tcp_skb_pcount(buff);
1121
1122                 if (diff)
1123                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1124         }
1125
1126         /* Link BUFF into the send queue. */
1127         skb_header_release(buff);
1128         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1129
1130         return 0;
1131 }
1132
1133 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1134  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1135  * immediately discarded.
1136  */
1137 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1138 {
1139         int i, k, eat;
1140
1141         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1142         if (eat) {
1143                 __skb_pull(skb, eat);
1144                 len -= eat;
1145                 if (!len)
1146                         return;
1147         }
1148         eat = len;
1149         k = 0;
1150         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1151                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1152
1153                 if (size <= eat) {
1154                         skb_frag_unref(skb, i);
1155                         eat -= size;
1156                 } else {
1157                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1158                         if (eat) {
1159                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1160                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1161                                 eat = 0;
1162                         }
1163                         k++;
1164                 }
1165         }
1166         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1167
1168         skb_reset_tail_pointer(skb);
1169         skb->data_len -= len;
1170         skb->len = skb->data_len;
1171 }
1172
1173 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1174 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1175 {
1176         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1177                 return -ENOMEM;
1178
1179         __pskb_trim_head(skb, len);
1180
1181         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1182         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1183
1184         skb->truesize        -= len;
1185         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1186         sk_mem_uncharge(sk, len);
1187         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1188
1189         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1190         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1191                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1192
1193         return 0;
1194 }
1195
1196 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1197 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1198 {
1199         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1200         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1201         int mss_now;
1202
1203         /* Calculate base mss without TCP options:
1204            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1205          */
1206         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1207
1208         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1209         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1210                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1211
1212                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1213                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1214         }
1215
1216         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1217         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1218                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1219
1220         /* Now subtract optional transport overhead */
1221         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1222
1223         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1224         if (mss_now < 48)
1225                 mss_now = 48;
1226         return mss_now;
1227 }
1228
1229 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1230 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1231 {
1232         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1233         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1234                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1235 }
1236
1237 /* Inverse of above */
1238 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1239 {
1240         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1241         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1242         int mtu;
1243
1244         mtu = mss +
1245               tp->tcp_header_len +
1246               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1247               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1248
1249         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1250         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1251                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1252
1253                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1254                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1255         }
1256         return mtu;
1257 }
1258
1259 /* MTU probing init per socket */
1260 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1261 {
1262         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1263         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1264
1265         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1266         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1267                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1268         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1269         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1270 }
1271 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1272
1273 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1274
1275    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1276    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1277
1278    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1279    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1280    It also does not include TCP options.
1281
1282    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1283
1284    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1285    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1286    taking into account current pmtu, but never exceeds
1287    tp->rx_opt.mss_clamp.
1288
1289    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1290    DOES NOT include either tcp or ip options.
1291
1292    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1293    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1294  */
1295 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1296 {
1297         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1298         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1299         int mss_now;
1300
1301         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1302                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1303
1304         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1305         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1306
1307         /* And store cached results */
1308         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1309         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1310                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1311         tp->mss_cache = mss_now;
1312
1313         return mss_now;
1314 }
1315 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1316
1317 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1318  * and even PMTU discovery events into account.
1319  */
1320 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1321 {
1322         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1323         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1324         u32 mss_now;
1325         unsigned int header_len;
1326         struct tcp_out_options opts;
1327         struct tcp_md5sig_key *md5;
1328
1329         mss_now = tp->mss_cache;
1330
1331         if (dst) {
1332                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1333                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1334                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1335         }
1336
1337         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1338                      sizeof(struct tcphdr);
1339         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1340          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1341          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1342          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1343         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1344                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1345                 mss_now -= delta;
1346         }
1347
1348         return mss_now;
1349 }
1350
1351 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1352 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1353 {
1354         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1355
1356         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1357                 /* Network is feed fully. */
1358                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1359                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1360         } else {
1361                 /* Network starves. */
1362                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1363                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1364
1365                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1366                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1367                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1368         }
1369 }
1370
1371 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1372  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1373  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1374  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1375  *
1376  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1377  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1378  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1379  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1380  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1381  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1382  */
1383 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1384                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1385 {
1386         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1387         u32 needed, window, max_len;
1388
1389         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1390         max_len = mss_now * max_segs;
1391
1392         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1393                 return max_len;
1394
1395         needed = min(skb->len, window);
1396
1397         if (max_len <= needed)
1398                 return max_len;
1399
1400         return needed - needed % mss_now;
1401 }
1402
1403 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1404  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1405  */
1406 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1407                                          const struct sk_buff *skb)
1408 {
1409         u32 in_flight, cwnd;
1410
1411         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1412         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1413             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1414                 return 1;
1415
1416         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1417         cwnd = tp->snd_cwnd;
1418         if (in_flight < cwnd)
1419                 return (cwnd - in_flight);
1420
1421         return 0;
1422 }
1423
1424 /* Initialize TSO state of a skb.
1425  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1426  * SKB onto the wire.
1427  */
1428 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1429                              unsigned int mss_now)
1430 {
1431         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1432
1433         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1434                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1435                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1436         }
1437         return tso_segs;
1438 }
1439
1440 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1441 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1442 {
1443         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1444                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1445 }
1446
1447 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1448  * 1. It is full sized.
1449  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1450  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1451  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1452  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1453  */
1454 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1455                                   const struct sk_buff *skb,
1456                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1457 {
1458         return skb->len < mss_now &&
1459                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1460                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1461 }
1462
1463 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1464  * sent now.
1465  */
1466 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1467                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1468 {
1469         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1470          * write_queue (they have no chances to get new data).
1471          *
1472          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1473          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1474          */
1475         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1476                 return true;
1477
1478         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1479         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1480                 return true;
1481
1482         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1483                 return true;
1484
1485         return false;
1486 }
1487
1488 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1489 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1490                              const struct sk_buff *skb,
1491                              unsigned int cur_mss)
1492 {
1493         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1494
1495         if (skb->len > cur_mss)
1496                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1497
1498         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1499 }
1500
1501 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1502  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1503  * packets allowed by the congestion window.
1504  */
1505 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1506                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1507 {
1508         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1509         unsigned int cwnd_quota;
1510
1511         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1512
1513         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1514                 return 0;
1515
1516         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1517         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1518                 cwnd_quota = 0;
1519
1520         return cwnd_quota;
1521 }
1522
1523 /* Test if sending is allowed right now. */
1524 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1525 {
1526         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1527         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1528
1529         return skb &&
1530                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1531                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1532                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1533 }
1534
1535 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1536  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1537  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1538  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1539  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1540  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1541  */
1542 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1543                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1544 {
1545         struct sk_buff *buff;
1546         int nlen = skb->len - len;
1547         u8 flags;
1548
1549         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1550         if (skb->len != skb->data_len)
1551                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1552
1553         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1554         if (unlikely(buff == NULL))
1555                 return -ENOMEM;
1556
1557         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1558         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1559         buff->truesize += nlen;
1560         skb->truesize -= nlen;
1561
1562         /* Correct the sequence numbers. */
1563         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1564         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1565         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1566
1567         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1568         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1569         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1570         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1571
1572         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1573         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1574
1575         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1576         skb_split(skb, buff, len);
1577
1578         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1579         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1580         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1581
1582         /* Link BUFF into the send queue. */
1583         skb_header_release(buff);
1584         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1585
1586         return 0;
1587 }
1588
1589 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1590  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1591  *
1592  * This algorithm is from John Heffner.
1593  */
1594 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1595 {
1596         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1597         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1598         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1599         int win_divisor;
1600
1601         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1602                 goto send_now;
1603
1604         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1605                 goto send_now;
1606
1607         /* Defer for less than two clock ticks. */
1608         if (tp->tso_deferred &&
1609             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1610                 goto send_now;
1611
1612         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1613
1614         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1615
1616         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1617
1618         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1619         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1620
1621         limit = min(send_win, cong_win);
1622
1623         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1624         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1625                            sk->sk_gso_max_segs * tp->mss_cache))
1626                 goto send_now;
1627
1628         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1629         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1630                 goto send_now;
1631
1632         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1633         if (win_divisor) {
1634                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1635
1636                 /* If at least some fraction of a window is available,
1637                  * just use it.
1638                  */
1639                 chunk /= win_divisor;
1640                 if (limit >= chunk)
1641                         goto send_now;
1642         } else {
1643                 /* Different approach, try not to defer past a single
1644                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1645                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1646                  * then send now.
1647                  */
1648                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1649                         goto send_now;
1650         }
1651
1652         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1653          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1654          */
1655         if (!tp->tso_deferred)
1656                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1657
1658         return true;
1659
1660 send_now:
1661         tp->tso_deferred = 0;
1662         return false;
1663 }
1664
1665 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1666  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1667  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1668  * changes resulting in larger path MTUs.
1669  *
1670  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1671  *         1 if a probe was sent,
1672  *         -1 otherwise
1673  */
1674 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1675 {
1676         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1677         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1678         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1679         int len;
1680         int probe_size;
1681         int size_needed;
1682         int copy;
1683         int mss_now;
1684
1685         /* Not currently probing/verifying,
1686          * not in recovery,
1687          * have enough cwnd, and
1688          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1689         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1690             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1691             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1692             tp->snd_cwnd < 11 ||
1693             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1694                 return -1;
1695
1696         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1697         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1698         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1699         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1700         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1701                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1702                 return -1;
1703         }
1704
1705         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1706         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1707                 return -1;
1708
1709         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1710                 return -1;
1711         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1712                 return 0;
1713
1714         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1715         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1716                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1717                         return -1;
1718                 else
1719                         return 0;
1720         }
1721
1722         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1723         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1724                 return -1;
1725         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1726         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1727
1728         skb = tcp_send_head(sk);
1729
1730         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1731         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1732         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1733         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1734         nskb->csum = 0;
1735         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1736
1737         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1738
1739         len = 0;
1740         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1741                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1742                 if (nskb->ip_summed)
1743                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1744                 else
1745                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1746                                                             skb_put(nskb, copy),
1747                                                             copy, nskb->csum);
1748
1749                 if (skb->len <= copy) {
1750                         /* We've eaten all the data from this skb.
1751                          * Throw it away. */
1752                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1753                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1754                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1755                 } else {
1756                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1757                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1758                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1759                                 skb_pull(skb, copy);
1760                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1761                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1762                                                                  skb->len, 0);
1763                         } else {
1764                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1765                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1766                         }
1767                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1768                 }
1769
1770                 len += copy;
1771
1772                 if (len >= probe_size)
1773                         break;
1774         }
1775         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1776
1777         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1778          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1779         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1780         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1781                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1782                  * effectively two packets. */
1783                 tp->snd_cwnd--;
1784                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1785
1786                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1787                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1788                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1789
1790                 return 1;
1791         }
1792
1793         return -1;
1794 }
1795
1796 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1797  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1798  * window for us.
1799  *
1800  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1801  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1802  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1803  *
1804  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1805  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1806
1807  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1808  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1809  */
1810 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1811                            int push_one, gfp_t gfp)
1812 {
1813         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1814         struct sk_buff *skb;
1815         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1816         int cwnd_quota;
1817         int result;
1818
1819         sent_pkts = 0;
1820
1821         if (!push_one) {
1822                 /* Do MTU probing. */
1823                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1824                 if (!result) {
1825                         return false;
1826                 } else if (result > 0) {
1827                         sent_pkts = 1;
1828                 }
1829         }
1830
1831         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1832                 unsigned int limit;
1833
1834
1835                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1836                 BUG_ON(!tso_segs);
1837
1838                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1839                         goto repair; /* Skip network transmission */
1840
1841                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1842                 if (!cwnd_quota) {
1843                         if (push_one == 2)
1844                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1845                                 cwnd_quota = 1;
1846                         else
1847                                 break;
1848                 }
1849
1850                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1851                         break;
1852
1853                 if (tso_segs == 1) {
1854                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1855                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1856                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1857                                 break;
1858                 } else {
1859                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1860                                 break;
1861                 }
1862
1863                 /* TSQ : sk_wmem_alloc accounts skb truesize,
1864                  * including skb overhead. But thats OK.
1865                  */
1866                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= sysctl_tcp_limit_output_bytes) {
1867                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1868                         break;
1869                 }
1870                 limit = mss_now;
1871                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1872                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1873                                                     min_t(unsigned int,
1874                                                           cwnd_quota,
1875                                                           sk->sk_gso_max_segs));
1876
1877                 if (skb->len > limit &&
1878                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1879                         break;
1880
1881                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1882
1883                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1884                         break;
1885
1886 repair:
1887                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1888                  * This call will increment packets_out.
1889                  */
1890                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1891
1892                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1893                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1894
1895                 if (push_one)
1896                         break;
1897         }
1898
1899         if (likely(sent_pkts)) {
1900                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1901                         tp->prr_out += sent_pkts;
1902
1903                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1904                 if (push_one != 2)
1905                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1906                 tcp_cwnd_validate(sk);
1907                 return false;
1908         }
1909         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1910 }
1911
1912 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1913 {
1914         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1915         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1916         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1917         u32 rtt = tp->srtt >> 3;
1918
1919         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1920                 return false;
1921         /* No consecutive loss probes. */
1922         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1923                 tcp_rearm_rto(sk);
1924                 return false;
1925         }
1926         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1927          * finishes.
1928          */
1929         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
1930                 return false;
1931
1932         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
1933         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
1934                 return false;
1935
1936         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
1937          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
1938          */
1939         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !rtt || !tp->packets_out ||
1940             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1941                 return false;
1942
1943         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
1944              tcp_send_head(sk))
1945                 return false;
1946
1947         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
1948          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
1949          */
1950         timeout = rtt << 1;
1951         if (tp->packets_out == 1)
1952                 timeout = max_t(u32, timeout,
1953                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
1954         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
1955
1956         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
1957         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
1958         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
1959         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
1960                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
1961                 if (delta > 0)
1962                         timeout = delta;
1963         }
1964
1965         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
1966                                   TCP_RTO_MAX);
1967         return true;
1968 }
1969
1970 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
1971  * retransmit the last segment.
1972  */
1973 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
1974 {
1975         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1976         struct sk_buff *skb;
1977         int pcount;
1978         int mss = tcp_current_mss(sk);
1979         int err = -1;
1980
1981         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
1982                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
1983                 goto rearm_timer;
1984         }
1985
1986         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
1987         if (tp->tlp_high_seq)
1988                 goto rearm_timer;
1989
1990         /* Retransmit last segment. */
1991         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
1992         if (WARN_ON(!skb))
1993                 goto rearm_timer;
1994
1995         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1996         if (WARN_ON(!pcount))
1997                 goto rearm_timer;
1998
1999         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2000                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2001                         goto rearm_timer;
2002                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2003         }
2004
2005         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2006                 goto rearm_timer;
2007
2008         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2009         if (skb->len > 0)
2010                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2011
2012         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2013         if (likely(!err))
2014                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2015
2016 rearm_timer:
2017         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2018                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2019                                   TCP_RTO_MAX);
2020
2021         if (likely(!err))
2022                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2023                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2024         return;
2025 }
2026
2027 /* Push out any pending frames which were held back due to
2028  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2029  * The socket must be locked by the caller.
2030  */
2031 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2032                                int nonagle)
2033 {
2034         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2035          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2036          * all will be happy.
2037          */
2038         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2039                 return;
2040
2041         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2042                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2043                 tcp_check_probe_timer(sk);
2044 }
2045
2046 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2047  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2048  */
2049 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2050 {
2051         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2052
2053         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2054
2055         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2056 }
2057
2058 /* This function returns the amount that we can raise the
2059  * usable window based on the following constraints
2060  *
2061  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2062  * 2. We limit memory per socket
2063  *
2064  * RFC 1122:
2065  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2066  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2067  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2068  *
2069  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2070  * it at least MSS bytes.
2071  *
2072  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2073  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2074  *
2075  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2076  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2077  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2078  * window to always advance by a single byte.
2079  *
2080  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2081  * then this will not be a problem.
2082  *
2083  * BSD seems to make the following compromise:
2084  *
2085  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2086  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2087  *      then set the window to 0.
2088  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2089  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2090  *      and from being larger than the largest representable value.
2091  *
2092  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2093  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2094  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2095  * those cases where the window is constrained on the sender side
2096  * because the pipeline is full.
2097  *
2098  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2099  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2100  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2101  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2102  * of having a fixed window size at almost all times.
2103  *
2104  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2105  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2106  *
2107  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2108  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2109  */
2110 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2111 {
2112         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2113         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2114         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2115          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2116          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2117          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2118          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2119          */
2120         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2121         int free_space = tcp_space(sk);
2122         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2123         int window;
2124
2125         if (mss > full_space)
2126                 mss = full_space;
2127
2128         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2129                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2130
2131                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2132                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2133                                                4U * tp->advmss);
2134
2135                 if (free_space < mss)
2136                         return 0;
2137         }
2138
2139         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2140                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2141
2142         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2143          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2144          */
2145         window = tp->rcv_wnd;
2146         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2147                 window = free_space;
2148
2149                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2150                  * Import case: prevent zero window announcement if
2151                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2152                  */
2153                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2154                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2155                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2156         } else {
2157                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2158                  * Window clamp already applied above.
2159                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2160                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2161                  * and multiply from happening most of the time.
2162                  * We also don't do any window rounding when the free space
2163                  * is too small.
2164                  */
2165                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2166                         window = (free_space / mss) * mss;
2167                 else if (mss == full_space &&
2168                          free_space > window + (full_space >> 1))
2169                         window = free_space;
2170         }
2171
2172         return window;
2173 }
2174
2175 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2176 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2177 {
2178         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2179         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2180         int skb_size, next_skb_size;
2181
2182         skb_size = skb->len;
2183         next_skb_size = next_skb->len;
2184
2185         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2186
2187         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2188
2189         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2190
2191         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2192                                   next_skb_size);
2193
2194         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2195                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2196
2197         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2198                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2199
2200         /* Update sequence range on original skb. */
2201         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2202
2203         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2204         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2205
2206         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2207          * packet counting does not break.
2208          */
2209         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2210
2211         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2212         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2213         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2214                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2215
2216         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2217
2218         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2219 }
2220
2221 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2222 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2223 {
2224         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2225                 return false;
2226         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2227         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2228                 return false;
2229         if (skb_cloned(skb))
2230                 return false;
2231         if (skb == tcp_send_head(sk))
2232                 return false;
2233         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2234         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2235                 return false;
2236
2237         return true;
2238 }
2239
2240 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2241  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2242  */
2243 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2244                                      int space)
2245 {
2246         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2247         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2248         bool first = true;
2249
2250         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2251                 return;
2252         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2253                 return;
2254
2255         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2256                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2257                         break;
2258
2259                 space -= skb->len;
2260
2261                 if (first) {
2262                         first = false;
2263                         continue;
2264                 }
2265
2266                 if (space < 0)
2267                         break;
2268                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2269                  * the data in the second
2270                  */
2271                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2272                         break;
2273
2274                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2275                         break;
2276
2277                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2278         }
2279 }
2280
2281 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2282  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2283  * error occurred which prevented the send.
2284  */
2285 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2286 {
2287         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2288         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2289         unsigned int cur_mss;
2290
2291         /* Inconslusive MTU probe */
2292         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2293                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2294         }
2295
2296         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2297          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2298          */
2299         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2300             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2301                 return -EAGAIN;
2302
2303         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2304                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2305                         BUG();
2306                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2307                         return -ENOMEM;
2308         }
2309
2310         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2311                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2312
2313         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2314
2315         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2316          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2317          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2318          * our retransmit serves as a zero window probe.
2319          */
2320         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2321             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2322                 return -EAGAIN;
2323
2324         if (skb->len > cur_mss) {
2325                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2326                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2327         } else {
2328                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2329
2330                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2331                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2332                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2333                 }
2334         }
2335
2336         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2337
2338         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2339          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2340          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2341          */
2342         if (skb->len > 0 &&
2343             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2344             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2345                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2346                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2347                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2348                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2349                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2350                 }
2351         }
2352
2353         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2354          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2355          */
2356         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2357
2358         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2359          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2360          * beyond what csum_start can cover.
2361          */
2362         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2363                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2364                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2365                                                    GFP_ATOMIC);
2366                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2367                               -ENOBUFS;
2368         } else {
2369                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2370         }
2371 }
2372
2373 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2374 {
2375         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2376         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2377
2378         if (err == 0) {
2379                 /* Update global TCP statistics. */
2380                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2381
2382                 tp->total_retrans++;
2383
2384 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2385                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2386                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2387                 }
2388 #endif
2389                 if (!tp->retrans_out)
2390                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2391                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2392                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2393
2394                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2395                 if (!tp->retrans_stamp)
2396                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2397
2398                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2399
2400                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2401                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2402                  */
2403                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2404         }
2405         return err;
2406 }
2407
2408 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2409  * window/congestion state.
2410  */
2411 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2412 {
2413         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2414         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2415
2416         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2417         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2418                 return false;
2419
2420         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2421         if (tcp_is_reno(tp))
2422                 return false;
2423
2424         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2425          * and retransmission... Both ways have their merits...
2426          *
2427          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2428          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2429          * NextSeg() specified in RFC3517.
2430          */
2431
2432         if (tcp_may_send_now(sk))
2433                 return false;
2434
2435         return true;
2436 }
2437
2438 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2439  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2440  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2441  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2442  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2443  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2444  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2445  */
2446 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2447 {
2448         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2449         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2450         struct sk_buff *skb;
2451         struct sk_buff *hole = NULL;
2452         u32 last_lost;
2453         int mib_idx;
2454         int fwd_rexmitting = 0;
2455
2456         if (!tp->packets_out)
2457                 return;
2458
2459         if (!tp->lost_out)
2460                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2461
2462         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2463                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2464                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2465                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2466                         last_lost = tp->retransmit_high;
2467         } else {
2468                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2469                 last_lost = tp->snd_una;
2470         }
2471
2472         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2473                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2474
2475                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2476                         break;
2477                 /* we could do better than to assign each time */
2478                 if (hole == NULL)
2479                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2480
2481                 /* Assume this retransmit will generate
2482                  * only one packet for congestion window
2483                  * calculation purposes.  This works because
2484                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2485                  * packet to be MSS sized and all the
2486                  * packet counting works out.
2487                  */
2488                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2489                         return;
2490
2491                 if (fwd_rexmitting) {
2492 begin_fwd:
2493                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2494                                 break;
2495                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2496
2497                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2498                         tp->retransmit_high = last_lost;
2499                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2500                                 break;
2501                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2502                         if (hole != NULL) {
2503                                 skb = hole;
2504                                 hole = NULL;
2505                         }
2506                         fwd_rexmitting = 1;
2507                         goto begin_fwd;
2508
2509                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2510                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2511                                 hole = skb;
2512                         continue;
2513
2514                 } else {
2515                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2516                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2517                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2518                         else
2519                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2520                 }
2521
2522                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2523                         continue;
2524
2525                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2526                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2527                         return;
2528                 }
2529                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2530
2531                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2532                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2533
2534                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2535                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2536                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2537                                                   TCP_RTO_MAX);
2538         }
2539 }
2540
2541 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2542  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2543  */
2544 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2545 {
2546         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2547         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2548         int mss_now;
2549
2550         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2551          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2552          * and IP options.
2553          */
2554         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2555
2556         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2557                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2558                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2559                 tp->write_seq++;
2560         } else {
2561                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2562                 for (;;) {
2563                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2564                                                sk->sk_allocation);
2565                         if (skb)
2566                                 break;
2567                         yield();
2568                 }
2569
2570                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2571                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2572                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2573                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2574                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2575                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2576         }
2577         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2578 }
2579
2580 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2581  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2582  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2583  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2584  */
2585 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2586 {
2587         struct sk_buff *skb;
2588
2589         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2590         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2591         if (!skb) {
2592                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2593                 return;
2594         }
2595
2596         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2597         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2598         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2599                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2600         /* Send it off. */
2601         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2602         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2603                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2604
2605         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2606 }
2607
2608 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2609  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2610  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2611  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2612  * and rcv_wscale values will not be correct.
2613  */
2614 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2615 {
2616         struct sk_buff *skb;
2617
2618         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2619         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2620                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2621                 return -EFAULT;
2622         }
2623         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2624                 if (skb_cloned(skb)) {
2625                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2626                         if (nskb == NULL)
2627                                 return -ENOMEM;
2628                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2629                         skb_header_release(nskb);
2630                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2631                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2632                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2633                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2634                         skb = nskb;
2635                 }
2636
2637                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2638                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2639         }
2640         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2641         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2642 }
2643
2644 /**
2645  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2646  * sk: listener socket
2647  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2648  * req: request_sock pointer
2649  *
2650  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2651  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2652  */
2653 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2654                                 struct request_sock *req,
2655                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2656 {
2657         struct tcp_out_options opts;
2658         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2659         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2660         struct tcphdr *th;
2661         struct sk_buff *skb;
2662         struct tcp_md5sig_key *md5;
2663         int tcp_header_size;
2664         int mss;
2665
2666         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER + 15, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
2667         if (unlikely(!skb)) {
2668                 dst_release(dst);
2669                 return NULL;
2670         }
2671         /* Reserve space for headers. */
2672         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2673
2674         skb_dst_set(skb, dst);
2675         security_skb_owned_by(skb, sk);
2676
2677         mss = dst_metric_advmss(dst);
2678         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2679                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2680
2681         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2682                 __u8 rcv_wscale;
2683                 /* Set this up on the first call only */
2684                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2685
2686                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2687                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2688                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2689                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2690
2691                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2692                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2693                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2694                         &req->rcv_wnd,
2695                         &req->window_clamp,
2696                         ireq->wscale_ok,
2697                         &rcv_wscale,
2698                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2699                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2700         }
2701
2702         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2703 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2704         if (unlikely(req->cookie_ts))
2705                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2706         else
2707 #endif
2708         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2709         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2710                                              foc) + sizeof(*th);
2711
2712         skb_push(skb, tcp_header_size);
2713         skb_reset_transport_header(skb);
2714
2715         th = tcp_hdr(skb);
2716         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2717         th->syn = 1;
2718         th->ack = 1;
2719         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2720         th->source = ireq->loc_port;
2721         th->dest = ireq->rmt_port;
2722         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2723          * not even correctly set)
2724          */
2725         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2726                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2727
2728         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2729         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2730         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2731
2732         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2733         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2734         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2735         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2736         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2737
2738 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2739         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2740         if (md5) {
2741                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2742                                                md5, NULL, req, skb);
2743         }
2744 #endif
2745
2746         return skb;
2747 }
2748 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2749
2750 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2751 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2752 {
2753         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2754         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2755         __u8 rcv_wscale;
2756
2757         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2758          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2759          */
2760         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2761                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2762
2763 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2764         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2765                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2766 #endif
2767
2768         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2769         if (tp->rx_opt.user_mss)
2770                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2771         tp->max_window = 0;
2772         tcp_mtup_init(sk);
2773         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2774
2775         if (!tp->window_clamp)
2776                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2777         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2778         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2779                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2780
2781         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2782
2783         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2784         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2785             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2786                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2787
2788         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2789                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2790                                   &tp->rcv_wnd,
2791                                   &tp->window_clamp,
2792                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2793                                   &rcv_wscale,
2794                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2795
2796         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2797         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2798
2799         sk->sk_err = 0;
2800         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2801         tp->snd_wnd = 0;
2802         tcp_init_wl(tp, 0);
2803         tp->snd_una = tp->write_seq;
2804         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2805         tp->snd_up = tp->write_seq;
2806         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2807
2808         if (likely(!tp->repair))
2809                 tp->rcv_nxt = 0;
2810         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2811         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2812
2813         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2814         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2815         tcp_clear_retrans(tp);
2816 }
2817
2818 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2819 {
2820         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2821         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2822
2823         tcb->end_seq += skb->len;
2824         skb_header_release(skb);
2825         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2826         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2827         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2828         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2829         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2830 }
2831
2832 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2833  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2834  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2835  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2836  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2837  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2838  */
2839 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2840 {
2841         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2842         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2843         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2844         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2845         unsigned long last_syn_loss = 0;
2846
2847         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2848         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2849                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2850         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2851         if (syn_loss > 1 &&
2852             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2853                 fo->cookie.len = -1;
2854                 goto fallback;
2855         }
2856
2857         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2858                 fo->cookie.len = -1;
2859         else if (fo->cookie.len <= 0)
2860                 goto fallback;
2861
2862         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2863          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2864          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2865          */
2866         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2867                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2868         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2869                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2870
2871         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2872                                    sk->sk_allocation);
2873         if (syn_data == NULL)
2874                 goto fallback;
2875
2876         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2877                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2878                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2879                 int len = iov->iov_len;
2880
2881                 if (syn_data->len + len > space)
2882                         len = space - syn_data->len;
2883                 else if (i + 1 == iovlen)
2884                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2885                         fo->data = NULL;
2886
2887                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2888                         goto fallback;
2889         }
2890
2891         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2892         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2893         if (data == NULL)
2894                 goto fallback;
2895         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2896         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2897         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2898         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2899         fo->copied = data->len;
2900
2901         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2902                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2903                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2904                 goto done;
2905         }
2906         syn_data = NULL;
2907
2908 fallback:
2909         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2910         if (fo->cookie.len > 0)
2911                 fo->cookie.len = 0;
2912         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2913         if (err)
2914                 tp->syn_fastopen = 0;
2915         kfree_skb(syn_data);
2916 done:
2917         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2918         return err;
2919 }
2920
2921 /* Build a SYN and send it off. */
2922 int tcp_connect(struct sock *sk)
2923 {
2924         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2925         struct sk_buff *buff;
2926         int err;
2927
2928         tcp_connect_init(sk);
2929
2930         if (unlikely(tp->repair)) {
2931                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
2932                 return 0;
2933         }
2934
2935         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2936         if (unlikely(buff == NULL))
2937                 return -ENOBUFS;
2938
2939         /* Reserve space for headers. */
2940         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2941
2942         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2943         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2944         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
2945         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2946
2947         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
2948         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
2949               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2950         if (err == -ECONNREFUSED)
2951                 return err;
2952
2953         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2954          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2955          */
2956         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2957         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2958         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2959
2960         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2961         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2962                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2963         return 0;
2964 }
2965 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2966
2967 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2968  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2969  * for details.
2970  */
2971 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2972 {
2973         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2974         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2975         unsigned long timeout;
2976
2977         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2978                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2979                 int max_ato = HZ / 2;
2980
2981                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2982                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2983                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2984
2985                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2986
2987                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2988                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2989                  * directly.
2990                  */
2991                 if (tp->srtt) {
2992                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2993
2994                         if (rtt < max_ato)
2995                                 max_ato = rtt;
2996                 }
2997
2998                 ato = min(ato, max_ato);
2999         }
3000
3001         /* Stay within the limit we were given */
3002         timeout = jiffies + ato;
3003
3004         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3005         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3006                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3007                  * send ACK now.
3008                  */
3009                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3010                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3011                         tcp_send_ack(sk);
3012                         return;
3013                 }
3014
3015                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3016                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3017         }
3018         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3019         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3020         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3021 }
3022
3023 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3024 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3025 {
3026         struct sk_buff *buff;
3027
3028         /* If we have been reset, we may not send again. */
3029         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3030                 return;
3031
3032         /* We are not putting this on the write queue, so
3033          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3034          * sock.
3035          */
3036         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3037         if (buff == NULL) {
3038                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3039                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3040                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3041                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3042                 return;
3043         }
3044
3045         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3046         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3047         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3048
3049         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3050         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3051         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3052 }
3053
3054 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3055  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3056  *
3057  * Question: what should we make while urgent mode?
3058  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3059  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3060  *
3061  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3062  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3063  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3064  */
3065 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3066 {
3067         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3068         struct sk_buff *skb;
3069
3070         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3071         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3072         if (skb == NULL)
3073                 return -1;
3074
3075         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3076         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3077         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3078          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3079          * send it.
3080          */
3081         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3082         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3083         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3084 }
3085
3086 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3087 {
3088         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3089                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3090                 tcp_sk(sk)->snd_nxt = tcp_sk(sk)->write_seq;
3091                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3092         }
3093 }
3094
3095 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3096 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3097 {
3098         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3099         struct sk_buff *skb;
3100
3101         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3102                 return -1;
3103
3104         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3105             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3106                 int err;
3107                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3108                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3109
3110                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3111                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3112
3113                 /* We are probing the opening of a window
3114                  * but the window size is != 0
3115                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3116                  */
3117                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3118                     skb->len > mss) {
3119                         seg_size = min(seg_size, mss);
3120                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3121                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3122                                 return -1;
3123                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3124                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3125
3126                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3127                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3128                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3129                 if (!err)
3130                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3131                 return err;
3132         } else {
3133                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3134                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3135                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3136         }
3137 }
3138
3139 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3140  * a partial packet else a zero probe.
3141  */
3142 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3143 {
3144         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3145         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3146         int err;
3147
3148         err = tcp_write_wakeup(sk);
3149
3150         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3151                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3152                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3153                 icsk->icsk_backoff = 0;
3154                 return;
3155         }
3156
3157         if (err <= 0) {
3158                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3159                         icsk->icsk_backoff++;
3160                 icsk->icsk_probes_out++;
3161                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3162                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3163                                           TCP_RTO_MAX);
3164         } else {
3165                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3166                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3167                  * Let local senders to fight for local resources.
3168                  *
3169                  * Use accumulated backoff yet.
3170                  */
3171                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3172                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3173                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3174                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3175                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3176                                           TCP_RTO_MAX);
3177         }
3178 }