Merge branches 'v3.10/topic/configs' and 'v3.10/topic/arm64-hugepages' of git://git...
[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 TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND. 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 = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
239                 if (mss > 1460)
240                         init_cwnd =
241                         max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
242                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
243                  * rather than the default from above
244                  */
245                 if (init_rcv_wnd)
246                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
247                 else
248                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_cwnd * mss);
249         }
250
251         /* Set the clamp no higher than max representable value */
252         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
253 }
254 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
255
256 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
257  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
258  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
259  * frame.
260  */
261 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
262 {
263         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
264         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
265         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
266
267         /* Never shrink the offered window */
268         if (new_win < cur_win) {
269                 /* Danger Will Robinson!
270                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
271                  * we will not be able to advertise a zero
272                  * window in time.  --DaveM
273                  *
274                  * Relax Will Robinson.
275                  */
276                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
277         }
278         tp->rcv_wnd = new_win;
279         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
280
281         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
282          * scaled window.
283          */
284         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
285                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
286         else
287                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
288
289         /* RFC1323 scaling applied */
290         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
291
292         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
293         if (new_win == 0)
294                 tp->pred_flags = 0;
295
296         return new_win;
297 }
298
299 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
300 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
301 {
302         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
303         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
304                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
305 }
306
307 /* Packet ECN state for a SYN.  */
308 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
309 {
310         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
311
312         tp->ecn_flags = 0;
313         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
314                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
315                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
316         }
317 }
318
319 static __inline__ void
320 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
321 {
322         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
323                 th->ece = 1;
324 }
325
326 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
327  * be sent.
328  */
329 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
330                                 int tcp_header_len)
331 {
332         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
333
334         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
335                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
336                 if (skb->len != tcp_header_len &&
337                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
338                         INET_ECN_xmit(sk);
339                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
340                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
341                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
342                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
343                         }
344                 } else {
345                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
346                         INET_ECN_dontxmit(sk);
347                 }
348                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
349                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
350         }
351 }
352
353 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
354  * auto increment end seqno.
355  */
356 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
357 {
358         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
359         skb->csum = 0;
360
361         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
362         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
363
364         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
365         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
366         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
367
368         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
369         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
370                 seq++;
371         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
372 }
373
374 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
375 {
376         return tp->snd_una != tp->snd_up;
377 }
378
379 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
380 #define OPTION_TS               (1 << 1)
381 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
382 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
383 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
384
385 struct tcp_out_options {
386         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
387         u16 mss;                /* 0 to disable */
388         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
389         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
390         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
391         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
392         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
393         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
394 };
395
396 /* Write previously computed TCP options to the packet.
397  *
398  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
399  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
400  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
401  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
402  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
403  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
404  * particular reason why the ordering would need to be changed).
405  *
406  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
407  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
408  */
409 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
410                               struct tcp_out_options *opts)
411 {
412         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
413
414         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
415                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
416                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
417                 /* overload cookie hash location */
418                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
419                 ptr += 4;
420         }
421
422         if (unlikely(opts->mss)) {
423                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
424                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
425                                opts->mss);
426         }
427
428         if (likely(OPTION_TS & options)) {
429                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
430                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
431                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
432                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
433                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
434                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
435                 } else {
436                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
437                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
438                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
439                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
440                 }
441                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
442                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
443         }
444
445         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
446                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
447                                (TCPOPT_NOP << 16) |
448                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
449                                TCPOLEN_SACK_PERM);
450         }
451
452         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
453                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
454                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
455                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
456                                opts->ws);
457         }
458
459         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
460                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
461                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
462                 int this_sack;
463
464                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
465                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
466                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
467                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
468                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
469
470                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
471                      ++this_sack) {
472                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
473                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
474                 }
475
476                 tp->rx_opt.dsack = 0;
477         }
478
479         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
480                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
481
482                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
483                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
484                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
485
486                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
487                 if ((foc->len & 3) == 2) {
488                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
489                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
490                 }
491                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
492         }
493 }
494
495 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
496  * network wire format yet.
497  */
498 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
499                                 struct tcp_out_options *opts,
500                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
501 {
502         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
503         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
504         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
505
506 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
507         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
508         if (*md5) {
509                 opts->options |= OPTION_MD5;
510                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
511         }
512 #else
513         *md5 = NULL;
514 #endif
515
516         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
517          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
518          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
519          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
520          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
521          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
522          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
523          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
524          * going out.  */
525         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
526         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
527
528         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
529                 opts->options |= OPTION_TS;
530                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
531                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
532                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
533         }
534         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
535                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
536                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
537                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
538         }
539         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
540                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
541                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
542                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
543         }
544
545         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
546                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
547                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
548                 if (remaining >= need) {
549                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
550                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
551                         remaining -= need;
552                         tp->syn_fastopen = 1;
553                 }
554         }
555
556         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
557 }
558
559 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
560 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
561                                    struct request_sock *req,
562                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
563                                    struct tcp_out_options *opts,
564                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
565                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
566 {
567         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
568         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
569
570 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
571         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
572         if (*md5) {
573                 opts->options |= OPTION_MD5;
574                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
575
576                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
577                  * options. There was discussion about disabling SACK
578                  * rather than TS in order to fit in better with old,
579                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
580                  */
581                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
582         }
583 #else
584         *md5 = NULL;
585 #endif
586
587         /* We always send an MSS option. */
588         opts->mss = mss;
589         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
590
591         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
592                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
593                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
594                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
595         }
596         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
597                 opts->options |= OPTION_TS;
598                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
599                 opts->tsecr = req->ts_recent;
600                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
601         }
602         if (likely(ireq->sack_ok)) {
603                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
604                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
605                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
606         }
607         if (foc != NULL) {
608                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
609                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
610                 if (remaining >= need) {
611                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
612                         opts->fastopen_cookie = foc;
613                         remaining -= need;
614                 }
615         }
616
617         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
618 }
619
620 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
621  * final wire format yet.
622  */
623 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
624                                         struct tcp_out_options *opts,
625                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
626 {
627         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
628         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
629         unsigned int size = 0;
630         unsigned int eff_sacks;
631
632 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
633         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
634         if (unlikely(*md5)) {
635                 opts->options |= OPTION_MD5;
636                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
637         }
638 #else
639         *md5 = NULL;
640 #endif
641
642         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
643                 opts->options |= OPTION_TS;
644                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
645                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
646                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
647         }
648
649         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
650         if (unlikely(eff_sacks)) {
651                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
652                 opts->num_sack_blocks =
653                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
654                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
655                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
656                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
657                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
658         }
659
660         return size;
661 }
662
663
664 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
665  *
666  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
667  * to reduce RTT and bufferbloat.
668  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
669  *
670  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
671  * needs to be reallocated in a driver.
672  * The invariant being skb->truesize substracted from sk->sk_wmem_alloc
673  *
674  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
675  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
676  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
677  */
678 struct tsq_tasklet {
679         struct tasklet_struct   tasklet;
680         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
681 };
682 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
683
684 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
685 {
686         if ((1 << sk->sk_state) &
687             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
688              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
689                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
690                                0, GFP_ATOMIC);
691 }
692 /*
693  * One tasklest per cpu tries to send more skbs.
694  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
695  * transfering tsq->head because tcp_wfree() might
696  * interrupt us (non NAPI drivers)
697  */
698 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
699 {
700         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
701         LIST_HEAD(list);
702         unsigned long flags;
703         struct list_head *q, *n;
704         struct tcp_sock *tp;
705         struct sock *sk;
706
707         local_irq_save(flags);
708         list_splice_init(&tsq->head, &list);
709         local_irq_restore(flags);
710
711         list_for_each_safe(q, n, &list) {
712                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
713                 list_del(&tp->tsq_node);
714
715                 sk = (struct sock *)tp;
716                 bh_lock_sock(sk);
717
718                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
719                         tcp_tsq_handler(sk);
720                 } else {
721                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
722                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
723                 }
724                 bh_unlock_sock(sk);
725
726                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
727                 sk_free(sk);
728         }
729 }
730
731 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
732                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
733                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
734                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
735 /**
736  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
737  * @sk: socket
738  *
739  * called from release_sock() to perform protocol dependent
740  * actions before socket release.
741  */
742 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
743 {
744         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
745         unsigned long flags, nflags;
746
747         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
748         do {
749                 flags = tp->tsq_flags;
750                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
751                         return;
752                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
753         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
754
755         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
756                 tcp_tsq_handler(sk);
757
758         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
759                 tcp_write_timer_handler(sk);
760                 __sock_put(sk);
761         }
762         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
763                 tcp_delack_timer_handler(sk);
764                 __sock_put(sk);
765         }
766         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
767                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
768                 __sock_put(sk);
769         }
770 }
771 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
772
773 void __init tcp_tasklet_init(void)
774 {
775         int i;
776
777         for_each_possible_cpu(i) {
778                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
779
780                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
781                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
782                              tcp_tasklet_func,
783                              (unsigned long)tsq);
784         }
785 }
786
787 /*
788  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
789  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
790  * hold qdisc lock.
791  */
792 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
793 {
794         struct sock *sk = skb->sk;
795         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
796
797         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
798             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
799                 unsigned long flags;
800                 struct tsq_tasklet *tsq;
801
802                 /* Keep a ref on socket.
803                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
804                  */
805                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
806
807                 /* queue this socket to tasklet queue */
808                 local_irq_save(flags);
809                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
810                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
811                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
812                 local_irq_restore(flags);
813         } else {
814                 sock_wfree(skb);
815         }
816 }
817
818 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
819  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
820  * transmission and possible later retransmissions.
821  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
822  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
823  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
824  * device.
825  *
826  * We are working here with either a clone of the original
827  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
828  */
829 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
830                             gfp_t gfp_mask)
831 {
832         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
833         struct inet_sock *inet;
834         struct tcp_sock *tp;
835         struct tcp_skb_cb *tcb;
836         struct tcp_out_options opts;
837         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
838         struct tcp_md5sig_key *md5;
839         struct tcphdr *th;
840         int err;
841
842         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
843
844         /* If congestion control is doing timestamping, we must
845          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
846          */
847         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
848                 __net_timestamp(skb);
849
850         if (likely(clone_it)) {
851                 const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
852
853                 if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
854                              fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE))
855                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
856                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
857
858                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
859                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
860                 else
861                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
862                 if (unlikely(!skb))
863                         return -ENOBUFS;
864         }
865
866         inet = inet_sk(sk);
867         tp = tcp_sk(sk);
868         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
869         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
870
871         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
872                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
873         else
874                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
875                                                            &md5);
876         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
877
878         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
879                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
880
881         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
882          * another queue.
883          */
884         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
885
886         skb_push(skb, tcp_header_size);
887         skb_reset_transport_header(skb);
888
889         skb_orphan(skb);
890         skb->sk = sk;
891         skb->destructor = tcp_wfree;
892         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
893
894         /* Build TCP header and checksum it. */
895         th = tcp_hdr(skb);
896         th->source              = inet->inet_sport;
897         th->dest                = inet->inet_dport;
898         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
899         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
900         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
901                                         tcb->tcp_flags);
902
903         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
904                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
905                  * is never scaled.
906                  */
907                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
908         } else {
909                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
910         }
911         th->check               = 0;
912         th->urg_ptr             = 0;
913
914         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
915         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
916                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
917                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
918                         th->urg = 1;
919                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
920                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
921                         th->urg = 1;
922                 }
923         }
924
925         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
926         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
927                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
928
929 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
930         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
931         if (md5) {
932                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
933                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
934                                                md5, sk, NULL, skb);
935         }
936 #endif
937
938         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
939
940         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
941                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
942
943         if (skb->len != tcp_header_size)
944                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
945
946         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
947                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
948                               tcp_skb_pcount(skb));
949
950         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
951         if (likely(err <= 0))
952                 return err;
953
954         tcp_enter_cwr(sk, 1);
955
956         return net_xmit_eval(err);
957 }
958
959 /* This routine just queues the buffer for sending.
960  *
961  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
962  * otherwise socket can stall.
963  */
964 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
965 {
966         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
967
968         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
969         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
970         skb_header_release(skb);
971         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
972         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
973         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
974 }
975
976 /* Initialize TSO segments for a packet. */
977 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
978                                  unsigned int mss_now)
979 {
980         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
981         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
982
983         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
984             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
985                 /* Avoid the costly divide in the normal
986                  * non-TSO case.
987                  */
988                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
989                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
990                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
991         } else {
992                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
993                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
994                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
995         }
996 }
997
998 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
999  * skb is counted to fackets_out or not.
1000  */
1001 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1002                                    int decr)
1003 {
1004         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1005
1006         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1007                 return;
1008
1009         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1010                 tp->fackets_out -= decr;
1011 }
1012
1013 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1014  * tweaks to fix counters
1015  */
1016 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1017 {
1018         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1019
1020         tp->packets_out -= decr;
1021
1022         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1023                 tp->sacked_out -= decr;
1024         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1025                 tp->retrans_out -= decr;
1026         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1027                 tp->lost_out -= decr;
1028
1029         /* Reno case is special. Sigh... */
1030         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1031                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1032
1033         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1034
1035         if (tp->lost_skb_hint &&
1036             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1037             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1038                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1039
1040         tcp_verify_left_out(tp);
1041 }
1042
1043 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1044  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1045  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1046  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1047  */
1048 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1049                  unsigned int mss_now)
1050 {
1051         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1052         struct sk_buff *buff;
1053         int nsize, old_factor;
1054         int nlen;
1055         u8 flags;
1056
1057         if (WARN_ON(len > skb->len))
1058                 return -EINVAL;
1059
1060         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1061         if (nsize < 0)
1062                 nsize = 0;
1063
1064         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1065                 return -ENOMEM;
1066
1067         /* Get a new skb... force flag on. */
1068         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1069         if (buff == NULL)
1070                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1071
1072         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1073         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1074         nlen = skb->len - len - nsize;
1075         buff->truesize += nlen;
1076         skb->truesize -= nlen;
1077
1078         /* Correct the sequence numbers. */
1079         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1080         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1081         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1082
1083         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1084         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1085         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1086         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1087         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1088
1089         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1090                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1091                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1092                                                        skb_put(buff, nsize),
1093                                                        nsize, 0);
1094
1095                 skb_trim(skb, len);
1096
1097                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1098         } else {
1099                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1100                 skb_split(skb, buff, len);
1101         }
1102
1103         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1104
1105         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1106          * skbs, which it never sent before. --ANK
1107          */
1108         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1109         buff->tstamp = skb->tstamp;
1110
1111         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1112
1113         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1114         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1115         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1116
1117         /* If this packet has been sent out already, we must
1118          * adjust the various packet counters.
1119          */
1120         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1121                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1122                         tcp_skb_pcount(buff);
1123
1124                 if (diff)
1125                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1126         }
1127
1128         /* Link BUFF into the send queue. */
1129         skb_header_release(buff);
1130         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1131
1132         return 0;
1133 }
1134
1135 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1136  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1137  * immediately discarded.
1138  */
1139 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1140 {
1141         int i, k, eat;
1142
1143         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1144         if (eat) {
1145                 __skb_pull(skb, eat);
1146                 len -= eat;
1147                 if (!len)
1148                         return;
1149         }
1150         eat = len;
1151         k = 0;
1152         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1153                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1154
1155                 if (size <= eat) {
1156                         skb_frag_unref(skb, i);
1157                         eat -= size;
1158                 } else {
1159                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1160                         if (eat) {
1161                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1162                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1163                                 eat = 0;
1164                         }
1165                         k++;
1166                 }
1167         }
1168         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1169
1170         skb_reset_tail_pointer(skb);
1171         skb->data_len -= len;
1172         skb->len = skb->data_len;
1173 }
1174
1175 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1176 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1177 {
1178         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1179                 return -ENOMEM;
1180
1181         __pskb_trim_head(skb, len);
1182
1183         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1184         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1185
1186         skb->truesize        -= len;
1187         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1188         sk_mem_uncharge(sk, len);
1189         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1190
1191         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1192         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1193                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1194
1195         return 0;
1196 }
1197
1198 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1199 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1200 {
1201         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1202         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1203         int mss_now;
1204
1205         /* Calculate base mss without TCP options:
1206            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1207          */
1208         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1209
1210         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1211         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1212                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1213
1214                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1215                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1216         }
1217
1218         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1219         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1220                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1221
1222         /* Now subtract optional transport overhead */
1223         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1224
1225         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1226         if (mss_now < 48)
1227                 mss_now = 48;
1228         return mss_now;
1229 }
1230
1231 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1232 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1233 {
1234         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1235         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1236                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1237 }
1238
1239 /* Inverse of above */
1240 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1241 {
1242         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1243         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1244         int mtu;
1245
1246         mtu = mss +
1247               tp->tcp_header_len +
1248               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1249               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1250
1251         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1252         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1253                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1254
1255                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1256                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1257         }
1258         return mtu;
1259 }
1260
1261 /* MTU probing init per socket */
1262 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1263 {
1264         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1265         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1266
1267         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1268         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1269                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1270         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1271         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1272 }
1273 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1274
1275 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1276
1277    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1278    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1279
1280    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1281    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1282    It also does not include TCP options.
1283
1284    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1285
1286    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1287    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1288    taking into account current pmtu, but never exceeds
1289    tp->rx_opt.mss_clamp.
1290
1291    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1292    DOES NOT include either tcp or ip options.
1293
1294    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1295    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1296  */
1297 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1298 {
1299         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1300         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1301         int mss_now;
1302
1303         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1304                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1305
1306         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1307         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1308
1309         /* And store cached results */
1310         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1311         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1312                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1313         tp->mss_cache = mss_now;
1314
1315         return mss_now;
1316 }
1317 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1318
1319 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1320  * and even PMTU discovery events into account.
1321  */
1322 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1323 {
1324         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1325         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1326         u32 mss_now;
1327         unsigned int header_len;
1328         struct tcp_out_options opts;
1329         struct tcp_md5sig_key *md5;
1330
1331         mss_now = tp->mss_cache;
1332
1333         if (dst) {
1334                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1335                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1336                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1337         }
1338
1339         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1340                      sizeof(struct tcphdr);
1341         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1342          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1343          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1344          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1345         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1346                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1347                 mss_now -= delta;
1348         }
1349
1350         return mss_now;
1351 }
1352
1353 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1354 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1355 {
1356         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1357
1358         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1359                 /* Network is feed fully. */
1360                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1361                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1362         } else {
1363                 /* Network starves. */
1364                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1365                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1366
1367                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1368                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1369                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1370         }
1371 }
1372
1373 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1374  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1375  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1376  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1377  *
1378  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1379  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1380  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1381  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1382  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1383  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1384  */
1385 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1386                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1387 {
1388         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1389         u32 needed, window, max_len;
1390
1391         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1392         max_len = mss_now * max_segs;
1393
1394         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1395                 return max_len;
1396
1397         needed = min(skb->len, window);
1398
1399         if (max_len <= needed)
1400                 return max_len;
1401
1402         return needed - needed % mss_now;
1403 }
1404
1405 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1406  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1407  */
1408 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1409                                          const struct sk_buff *skb)
1410 {
1411         u32 in_flight, cwnd;
1412
1413         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1414         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1415             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1416                 return 1;
1417
1418         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1419         cwnd = tp->snd_cwnd;
1420         if (in_flight < cwnd)
1421                 return (cwnd - in_flight);
1422
1423         return 0;
1424 }
1425
1426 /* Initialize TSO state of a skb.
1427  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1428  * SKB onto the wire.
1429  */
1430 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1431                              unsigned int mss_now)
1432 {
1433         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1434
1435         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1436                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1437                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1438         }
1439         return tso_segs;
1440 }
1441
1442 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1443 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1444 {
1445         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1446                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1447 }
1448
1449 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1450  * 1. It is full sized.
1451  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1452  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1453  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1454  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1455  */
1456 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1457                                   const struct sk_buff *skb,
1458                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1459 {
1460         return skb->len < mss_now &&
1461                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1462                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1463 }
1464
1465 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1466  * sent now.
1467  */
1468 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1469                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1470 {
1471         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1472          * write_queue (they have no chances to get new data).
1473          *
1474          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1475          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1476          */
1477         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1478                 return true;
1479
1480         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1481         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1482                 return true;
1483
1484         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1485                 return true;
1486
1487         return false;
1488 }
1489
1490 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1491 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1492                              const struct sk_buff *skb,
1493                              unsigned int cur_mss)
1494 {
1495         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1496
1497         if (skb->len > cur_mss)
1498                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1499
1500         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1501 }
1502
1503 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1504  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1505  * packets allowed by the congestion window.
1506  */
1507 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1508                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1509 {
1510         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1511         unsigned int cwnd_quota;
1512
1513         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1514
1515         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1516                 return 0;
1517
1518         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1519         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1520                 cwnd_quota = 0;
1521
1522         return cwnd_quota;
1523 }
1524
1525 /* Test if sending is allowed right now. */
1526 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1527 {
1528         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1529         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1530
1531         return skb &&
1532                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1533                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1534                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1535 }
1536
1537 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1538  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1539  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1540  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1541  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1542  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1543  */
1544 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1545                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1546 {
1547         struct sk_buff *buff;
1548         int nlen = skb->len - len;
1549         u8 flags;
1550
1551         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1552         if (skb->len != skb->data_len)
1553                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1554
1555         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1556         if (unlikely(buff == NULL))
1557                 return -ENOMEM;
1558
1559         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1560         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1561         buff->truesize += nlen;
1562         skb->truesize -= nlen;
1563
1564         /* Correct the sequence numbers. */
1565         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1566         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1567         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1568
1569         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1570         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1571         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1572         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1573
1574         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1575         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1576
1577         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1578         skb_split(skb, buff, len);
1579
1580         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1581         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1582         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1583
1584         /* Link BUFF into the send queue. */
1585         skb_header_release(buff);
1586         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1587
1588         return 0;
1589 }
1590
1591 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1592  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1593  *
1594  * This algorithm is from John Heffner.
1595  */
1596 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1597 {
1598         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1599         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1600         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1601         int win_divisor;
1602
1603         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1604                 goto send_now;
1605
1606         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1607                 goto send_now;
1608
1609         /* Defer for less than two clock ticks. */
1610         if (tp->tso_deferred &&
1611             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1612                 goto send_now;
1613
1614         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1615
1616         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1617
1618         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1619
1620         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1621         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1622
1623         limit = min(send_win, cong_win);
1624
1625         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1626         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1627                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1628                 goto send_now;
1629
1630         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1631         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1632                 goto send_now;
1633
1634         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1635         if (win_divisor) {
1636                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1637
1638                 /* If at least some fraction of a window is available,
1639                  * just use it.
1640                  */
1641                 chunk /= win_divisor;
1642                 if (limit >= chunk)
1643                         goto send_now;
1644         } else {
1645                 /* Different approach, try not to defer past a single
1646                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1647                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1648                  * then send now.
1649                  */
1650                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1651                         goto send_now;
1652         }
1653
1654         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1655          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1656          */
1657         if (!tp->tso_deferred)
1658                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1659
1660         return true;
1661
1662 send_now:
1663         tp->tso_deferred = 0;
1664         return false;
1665 }
1666
1667 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1668  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1669  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1670  * changes resulting in larger path MTUs.
1671  *
1672  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1673  *         1 if a probe was sent,
1674  *         -1 otherwise
1675  */
1676 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1677 {
1678         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1679         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1680         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1681         int len;
1682         int probe_size;
1683         int size_needed;
1684         int copy;
1685         int mss_now;
1686
1687         /* Not currently probing/verifying,
1688          * not in recovery,
1689          * have enough cwnd, and
1690          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1691         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1692             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1693             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1694             tp->snd_cwnd < 11 ||
1695             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1696                 return -1;
1697
1698         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1699         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1700         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1701         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1702         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1703                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1704                 return -1;
1705         }
1706
1707         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1708         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1709                 return -1;
1710
1711         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1712                 return -1;
1713         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1714                 return 0;
1715
1716         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1717         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1718                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1719                         return -1;
1720                 else
1721                         return 0;
1722         }
1723
1724         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1725         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1726                 return -1;
1727         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1728         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1729
1730         skb = tcp_send_head(sk);
1731
1732         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1733         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1734         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1735         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1736         nskb->csum = 0;
1737         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1738
1739         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1740
1741         len = 0;
1742         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1743                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1744                 if (nskb->ip_summed)
1745                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1746                 else
1747                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1748                                                             skb_put(nskb, copy),
1749                                                             copy, nskb->csum);
1750
1751                 if (skb->len <= copy) {
1752                         /* We've eaten all the data from this skb.
1753                          * Throw it away. */
1754                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1755                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1756                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1757                 } else {
1758                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1759                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1760                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1761                                 skb_pull(skb, copy);
1762                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1763                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1764                                                                  skb->len, 0);
1765                         } else {
1766                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1767                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1768                         }
1769                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1770                 }
1771
1772                 len += copy;
1773
1774                 if (len >= probe_size)
1775                         break;
1776         }
1777         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1778
1779         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1780          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1781         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1782         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1783                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1784                  * effectively two packets. */
1785                 tp->snd_cwnd--;
1786                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1787
1788                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1789                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1790                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1791
1792                 return 1;
1793         }
1794
1795         return -1;
1796 }
1797
1798 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1799  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1800  * window for us.
1801  *
1802  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1803  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1804  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1805  *
1806  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1807  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1808
1809  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1810  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1811  */
1812 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1813                            int push_one, gfp_t gfp)
1814 {
1815         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1816         struct sk_buff *skb;
1817         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1818         int cwnd_quota;
1819         int result;
1820
1821         sent_pkts = 0;
1822
1823         if (!push_one) {
1824                 /* Do MTU probing. */
1825                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1826                 if (!result) {
1827                         return false;
1828                 } else if (result > 0) {
1829                         sent_pkts = 1;
1830                 }
1831         }
1832
1833         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1834                 unsigned int limit;
1835
1836                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1837                 BUG_ON(!tso_segs);
1838
1839                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1840                         goto repair; /* Skip network transmission */
1841
1842                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1843                 if (!cwnd_quota) {
1844                         if (push_one == 2)
1845                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1846                                 cwnd_quota = 1;
1847                         else
1848                                 break;
1849                 }
1850
1851                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1852                         break;
1853
1854                 if (tso_segs == 1) {
1855                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1856                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1857                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1858                                 break;
1859                 } else {
1860                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1861                                 break;
1862                 }
1863
1864                 /* TCP Small Queues :
1865                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1866                  * This allows for :
1867                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1868                  *  - faster recovery
1869                  *  - high rates
1870                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
1871                  * of queued bytes to ensure line rate.
1872                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
1873                  */
1874                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
1875                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
1876
1877                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1878                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1879                         /* It is possible TX completion already happened
1880                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
1881                          * test again the condition.
1882                          * We abuse smp_mb__after_clear_bit() because
1883                          * there is no smp_mb__after_set_bit() yet
1884                          */
1885                         smp_mb__after_clear_bit();
1886                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
1887                                 break;
1888                 }
1889
1890                 limit = mss_now;
1891                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1892                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1893                                                     min_t(unsigned int,
1894                                                           cwnd_quota,
1895                                                           sk->sk_gso_max_segs));
1896
1897                 if (skb->len > limit &&
1898                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1899                         break;
1900
1901                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1902
1903                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1904                         break;
1905
1906 repair:
1907                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1908                  * This call will increment packets_out.
1909                  */
1910                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1911
1912                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1913                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1914
1915                 if (push_one)
1916                         break;
1917         }
1918
1919         if (likely(sent_pkts)) {
1920                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1921                         tp->prr_out += sent_pkts;
1922
1923                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1924                 if (push_one != 2)
1925                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1926                 tcp_cwnd_validate(sk);
1927                 return false;
1928         }
1929         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1930 }
1931
1932 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1933 {
1934         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1935         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1936         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1937         u32 rtt = tp->srtt >> 3;
1938
1939         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1940                 return false;
1941         /* No consecutive loss probes. */
1942         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1943                 tcp_rearm_rto(sk);
1944                 return false;
1945         }
1946         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1947          * finishes.
1948          */
1949         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
1950                 return false;
1951
1952         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
1953         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
1954                 return false;
1955
1956         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
1957          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
1958          */
1959         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !rtt || !tp->packets_out ||
1960             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1961                 return false;
1962
1963         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
1964              tcp_send_head(sk))
1965                 return false;
1966
1967         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
1968          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
1969          */
1970         timeout = rtt << 1;
1971         if (tp->packets_out == 1)
1972                 timeout = max_t(u32, timeout,
1973                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
1974         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
1975
1976         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
1977         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
1978         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
1979         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
1980                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
1981                 if (delta > 0)
1982                         timeout = delta;
1983         }
1984
1985         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
1986                                   TCP_RTO_MAX);
1987         return true;
1988 }
1989
1990 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
1991  * retransmit the last segment.
1992  */
1993 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
1994 {
1995         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1996         struct sk_buff *skb;
1997         int pcount;
1998         int mss = tcp_current_mss(sk);
1999         int err = -1;
2000
2001         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2002                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2003                 goto rearm_timer;
2004         }
2005
2006         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2007         if (tp->tlp_high_seq)
2008                 goto rearm_timer;
2009
2010         /* Retransmit last segment. */
2011         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2012         if (WARN_ON(!skb))
2013                 goto rearm_timer;
2014
2015         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2016         if (WARN_ON(!pcount))
2017                 goto rearm_timer;
2018
2019         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2020                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2021                         goto rearm_timer;
2022                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2023         }
2024
2025         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2026                 goto rearm_timer;
2027
2028         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2029         if (skb->len > 0)
2030                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2031
2032         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2033         if (likely(!err))
2034                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2035
2036 rearm_timer:
2037         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2038                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2039                                   TCP_RTO_MAX);
2040
2041         if (likely(!err))
2042                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2043                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2044         return;
2045 }
2046
2047 /* Push out any pending frames which were held back due to
2048  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2049  * The socket must be locked by the caller.
2050  */
2051 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2052                                int nonagle)
2053 {
2054         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2055          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2056          * all will be happy.
2057          */
2058         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2059                 return;
2060
2061         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2062                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2063                 tcp_check_probe_timer(sk);
2064 }
2065
2066 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2067  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2068  */
2069 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2070 {
2071         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2072
2073         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2074
2075         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2076 }
2077
2078 /* This function returns the amount that we can raise the
2079  * usable window based on the following constraints
2080  *
2081  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2082  * 2. We limit memory per socket
2083  *
2084  * RFC 1122:
2085  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2086  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2087  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2088  *
2089  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2090  * it at least MSS bytes.
2091  *
2092  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2093  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2094  *
2095  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2096  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2097  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2098  * window to always advance by a single byte.
2099  *
2100  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2101  * then this will not be a problem.
2102  *
2103  * BSD seems to make the following compromise:
2104  *
2105  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2106  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2107  *      then set the window to 0.
2108  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2109  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2110  *      and from being larger than the largest representable value.
2111  *
2112  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2113  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2114  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2115  * those cases where the window is constrained on the sender side
2116  * because the pipeline is full.
2117  *
2118  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2119  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2120  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2121  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2122  * of having a fixed window size at almost all times.
2123  *
2124  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2125  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2126  *
2127  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2128  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2129  */
2130 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2131 {
2132         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2133         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2134         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2135          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2136          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2137          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2138          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2139          */
2140         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2141         int free_space = tcp_space(sk);
2142         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2143         int window;
2144
2145         if (mss > full_space)
2146                 mss = full_space;
2147
2148         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2149                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2150
2151                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2152                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2153                                                4U * tp->advmss);
2154
2155                 if (free_space < mss)
2156                         return 0;
2157         }
2158
2159         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2160                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2161
2162         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2163          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2164          */
2165         window = tp->rcv_wnd;
2166         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2167                 window = free_space;
2168
2169                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2170                  * Import case: prevent zero window announcement if
2171                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2172                  */
2173                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2174                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2175                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2176         } else {
2177                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2178                  * Window clamp already applied above.
2179                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2180                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2181                  * and multiply from happening most of the time.
2182                  * We also don't do any window rounding when the free space
2183                  * is too small.
2184                  */
2185                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2186                         window = (free_space / mss) * mss;
2187                 else if (mss == full_space &&
2188                          free_space > window + (full_space >> 1))
2189                         window = free_space;
2190         }
2191
2192         return window;
2193 }
2194
2195 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2196 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2197 {
2198         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2199         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2200         int skb_size, next_skb_size;
2201
2202         skb_size = skb->len;
2203         next_skb_size = next_skb->len;
2204
2205         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2206
2207         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2208
2209         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2210
2211         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2212                                   next_skb_size);
2213
2214         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2215                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2216
2217         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2218                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2219
2220         /* Update sequence range on original skb. */
2221         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2222
2223         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2224         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2225
2226         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2227          * packet counting does not break.
2228          */
2229         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2230
2231         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2232         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2233         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2234                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2235
2236         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2237
2238         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2239 }
2240
2241 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2242 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2243 {
2244         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2245                 return false;
2246         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2247         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2248                 return false;
2249         if (skb_cloned(skb))
2250                 return false;
2251         if (skb == tcp_send_head(sk))
2252                 return false;
2253         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2254         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2255                 return false;
2256
2257         return true;
2258 }
2259
2260 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2261  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2262  */
2263 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2264                                      int space)
2265 {
2266         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2267         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2268         bool first = true;
2269
2270         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2271                 return;
2272         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2273                 return;
2274
2275         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2276                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2277                         break;
2278
2279                 space -= skb->len;
2280
2281                 if (first) {
2282                         first = false;
2283                         continue;
2284                 }
2285
2286                 if (space < 0)
2287                         break;
2288                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2289                  * the data in the second
2290                  */
2291                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2292                         break;
2293
2294                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2295                         break;
2296
2297                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2298         }
2299 }
2300
2301 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2302  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2303  * error occurred which prevented the send.
2304  */
2305 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2306 {
2307         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2308         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2309         unsigned int cur_mss;
2310
2311         /* Inconslusive MTU probe */
2312         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2313                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2314         }
2315
2316         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2317          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2318          */
2319         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2320             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2321                 return -EAGAIN;
2322
2323         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2324                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2325                         BUG();
2326                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2327                         return -ENOMEM;
2328         }
2329
2330         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2331                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2332
2333         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2334
2335         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2336          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2337          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2338          * our retransmit serves as a zero window probe.
2339          */
2340         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2341             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2342                 return -EAGAIN;
2343
2344         if (skb->len > cur_mss) {
2345                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2346                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2347         } else {
2348                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2349
2350                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2351                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2352                                 return -ENOMEM;
2353                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2354                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2355                 }
2356         }
2357
2358         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2359
2360         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2361          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2362          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2363          */
2364         if (skb->len > 0 &&
2365             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2366             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2367                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2368                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2369                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2370                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2371                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2372                 }
2373         }
2374
2375         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2376          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2377          */
2378         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2379
2380         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2381          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2382          * beyond what csum_start can cover.
2383          */
2384         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2385                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2386                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2387                                                    GFP_ATOMIC);
2388                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2389                               -ENOBUFS;
2390         } else {
2391                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2392         }
2393 }
2394
2395 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2396 {
2397         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2398         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2399
2400         if (err == 0) {
2401                 /* Update global TCP statistics. */
2402                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2403
2404                 tp->total_retrans++;
2405
2406 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2407                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2408                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2409                 }
2410 #endif
2411                 if (!tp->retrans_out)
2412                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2413                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2414                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2415
2416                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2417                 if (!tp->retrans_stamp)
2418                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2419
2420                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2421
2422                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2423                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2424                  */
2425                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2426         }
2427         return err;
2428 }
2429
2430 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2431  * window/congestion state.
2432  */
2433 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2434 {
2435         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2436         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2437
2438         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2439         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2440                 return false;
2441
2442         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2443         if (tcp_is_reno(tp))
2444                 return false;
2445
2446         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2447          * and retransmission... Both ways have their merits...
2448          *
2449          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2450          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2451          * NextSeg() specified in RFC3517.
2452          */
2453
2454         if (tcp_may_send_now(sk))
2455                 return false;
2456
2457         return true;
2458 }
2459
2460 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2461  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2462  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2463  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2464  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2465  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2466  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2467  */
2468 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2469 {
2470         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2471         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2472         struct sk_buff *skb;
2473         struct sk_buff *hole = NULL;
2474         u32 last_lost;
2475         int mib_idx;
2476         int fwd_rexmitting = 0;
2477
2478         if (!tp->packets_out)
2479                 return;
2480
2481         if (!tp->lost_out)
2482                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2483
2484         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2485                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2486                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2487                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2488                         last_lost = tp->retransmit_high;
2489         } else {
2490                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2491                 last_lost = tp->snd_una;
2492         }
2493
2494         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2495                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2496
2497                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2498                         break;
2499                 /* we could do better than to assign each time */
2500                 if (hole == NULL)
2501                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2502
2503                 /* Assume this retransmit will generate
2504                  * only one packet for congestion window
2505                  * calculation purposes.  This works because
2506                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2507                  * packet to be MSS sized and all the
2508                  * packet counting works out.
2509                  */
2510                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2511                         return;
2512
2513                 if (fwd_rexmitting) {
2514 begin_fwd:
2515                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2516                                 break;
2517                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2518
2519                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2520                         tp->retransmit_high = last_lost;
2521                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2522                                 break;
2523                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2524                         if (hole != NULL) {
2525                                 skb = hole;
2526                                 hole = NULL;
2527                         }
2528                         fwd_rexmitting = 1;
2529                         goto begin_fwd;
2530
2531                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2532                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2533                                 hole = skb;
2534                         continue;
2535
2536                 } else {
2537                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2538                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2539                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2540                         else
2541                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2542                 }
2543
2544                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2545                         continue;
2546
2547                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2548                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2549                         return;
2550                 }
2551                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2552
2553                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2554                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2555
2556                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2557                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2558                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2559                                                   TCP_RTO_MAX);
2560         }
2561 }
2562
2563 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2564  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2565  */
2566 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2567 {
2568         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2569         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2570         int mss_now;
2571
2572         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2573          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2574          * and IP options.
2575          */
2576         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2577
2578         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2579                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2580                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2581                 tp->write_seq++;
2582         } else {
2583                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2584                 for (;;) {
2585                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2586                                                sk->sk_allocation);
2587                         if (skb)
2588                                 break;
2589                         yield();
2590                 }
2591
2592                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2593                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2594                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2595                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2596                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2597                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2598         }
2599         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2600 }
2601
2602 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2603  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2604  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2605  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2606  */
2607 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2608 {
2609         struct sk_buff *skb;
2610
2611         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2612         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2613         if (!skb) {
2614                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2615                 return;
2616         }
2617
2618         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2619         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2620         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2621                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2622         /* Send it off. */
2623         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2624         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2625                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2626
2627         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2628 }
2629
2630 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2631  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2632  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2633  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2634  * and rcv_wscale values will not be correct.
2635  */
2636 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2637 {
2638         struct sk_buff *skb;
2639
2640         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2641         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2642                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2643                 return -EFAULT;
2644         }
2645         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2646                 if (skb_cloned(skb)) {
2647                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2648                         if (nskb == NULL)
2649                                 return -ENOMEM;
2650                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2651                         skb_header_release(nskb);
2652                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2653                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2654                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2655                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2656                         skb = nskb;
2657                 }
2658
2659                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2660                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2661         }
2662         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2663         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2664 }
2665
2666 /**
2667  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2668  * sk: listener socket
2669  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2670  * req: request_sock pointer
2671  *
2672  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2673  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2674  */
2675 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2676                                 struct request_sock *req,
2677                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2678 {
2679         struct tcp_out_options opts;
2680         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2681         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2682         struct tcphdr *th;
2683         struct sk_buff *skb;
2684         struct tcp_md5sig_key *md5;
2685         int tcp_header_size;
2686         int mss;
2687
2688         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15, 1, GFP_ATOMIC);
2689         if (unlikely(!skb)) {
2690                 dst_release(dst);
2691                 return NULL;
2692         }
2693         /* Reserve space for headers. */
2694         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2695
2696         skb_dst_set(skb, dst);
2697         security_skb_owned_by(skb, sk);
2698
2699         mss = dst_metric_advmss(dst);
2700         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2701                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2702
2703         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2704                 __u8 rcv_wscale;
2705                 /* Set this up on the first call only */
2706                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2707
2708                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2709                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2710                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2711                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2712
2713                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2714                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2715                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2716                         &req->rcv_wnd,
2717                         &req->window_clamp,
2718                         ireq->wscale_ok,
2719                         &rcv_wscale,
2720                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2721                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2722         }
2723
2724         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2725 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2726         if (unlikely(req->cookie_ts))
2727                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2728         else
2729 #endif
2730         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2731         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2732                                              foc) + sizeof(*th);
2733
2734         skb_push(skb, tcp_header_size);
2735         skb_reset_transport_header(skb);
2736
2737         th = tcp_hdr(skb);
2738         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2739         th->syn = 1;
2740         th->ack = 1;
2741         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2742         th->source = ireq->loc_port;
2743         th->dest = ireq->rmt_port;
2744         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2745          * not even correctly set)
2746          */
2747         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2748                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2749
2750         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2751         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2752         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2753
2754         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2755         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2756         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2757         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2758         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2759
2760 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2761         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2762         if (md5) {
2763                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2764                                                md5, NULL, req, skb);
2765         }
2766 #endif
2767
2768         return skb;
2769 }
2770 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2771
2772 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2773 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2774 {
2775         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2776         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2777         __u8 rcv_wscale;
2778
2779         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2780          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2781          */
2782         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2783                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2784
2785 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2786         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2787                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2788 #endif
2789
2790         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2791         if (tp->rx_opt.user_mss)
2792                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2793         tp->max_window = 0;
2794         tcp_mtup_init(sk);
2795         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2796
2797         if (!tp->window_clamp)
2798                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2799         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2800         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2801                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2802
2803         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2804
2805         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2806         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2807             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2808                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2809
2810         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2811                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2812                                   &tp->rcv_wnd,
2813                                   &tp->window_clamp,
2814                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2815                                   &rcv_wscale,
2816                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2817
2818         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2819         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2820
2821         sk->sk_err = 0;
2822         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2823         tp->snd_wnd = 0;
2824         tcp_init_wl(tp, 0);
2825         tp->snd_una = tp->write_seq;
2826         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2827         tp->snd_up = tp->write_seq;
2828         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2829
2830         if (likely(!tp->repair))
2831                 tp->rcv_nxt = 0;
2832         else
2833                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2834         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2835         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2836
2837         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2838         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2839         tcp_clear_retrans(tp);
2840 }
2841
2842 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2843 {
2844         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2845         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2846
2847         tcb->end_seq += skb->len;
2848         skb_header_release(skb);
2849         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2850         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2851         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2852         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2853         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2854 }
2855
2856 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2857  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2858  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2859  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2860  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2861  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2862  */
2863 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2864 {
2865         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2866         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2867         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2868         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2869         unsigned long last_syn_loss = 0;
2870
2871         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2872         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2873                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2874         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2875         if (syn_loss > 1 &&
2876             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2877                 fo->cookie.len = -1;
2878                 goto fallback;
2879         }
2880
2881         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2882                 fo->cookie.len = -1;
2883         else if (fo->cookie.len <= 0)
2884                 goto fallback;
2885
2886         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2887          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2888          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2889          */
2890         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2891                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2892         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2893                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2894
2895         space = min_t(size_t, space, fo->size);
2896
2897         /* limit to order-0 allocations */
2898         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
2899
2900         syn_data = skb_copy_expand(syn, MAX_TCP_HEADER, space,
2901                                    sk->sk_allocation);
2902         if (syn_data == NULL)
2903                 goto fallback;
2904
2905         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2906                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2907                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2908                 int len = iov->iov_len;
2909
2910                 if (syn_data->len + len > space)
2911                         len = space - syn_data->len;
2912                 else if (i + 1 == iovlen)
2913                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2914                         fo->data = NULL;
2915
2916                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2917                         goto fallback;
2918         }
2919
2920         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2921         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2922         if (data == NULL)
2923                 goto fallback;
2924         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2925         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2926         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2927         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2928         fo->copied = data->len;
2929
2930         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2931                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2932                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2933                 goto done;
2934         }
2935         syn_data = NULL;
2936
2937 fallback:
2938         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2939         if (fo->cookie.len > 0)
2940                 fo->cookie.len = 0;
2941         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2942         if (err)
2943                 tp->syn_fastopen = 0;
2944         kfree_skb(syn_data);
2945 done:
2946         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2947         return err;
2948 }
2949
2950 /* Build a SYN and send it off. */
2951 int tcp_connect(struct sock *sk)
2952 {
2953         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2954         struct sk_buff *buff;
2955         int err;
2956
2957         tcp_connect_init(sk);
2958
2959         if (unlikely(tp->repair)) {
2960                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
2961                 return 0;
2962         }
2963
2964         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2965         if (unlikely(buff == NULL))
2966                 return -ENOBUFS;
2967
2968         /* Reserve space for headers. */
2969         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2970
2971         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2972         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2973         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
2974         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2975
2976         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
2977         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
2978               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2979         if (err == -ECONNREFUSED)
2980                 return err;
2981
2982         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2983          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2984          */
2985         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2986         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2987         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2988
2989         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2990         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2991                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2992         return 0;
2993 }
2994 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2995
2996 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2997  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2998  * for details.
2999  */
3000 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3001 {
3002         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3003         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3004         unsigned long timeout;
3005
3006         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3007                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3008                 int max_ato = HZ / 2;
3009
3010                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3011                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3012                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3013
3014                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3015
3016                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3017                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3018                  * directly.
3019                  */
3020                 if (tp->srtt) {
3021                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
3022
3023                         if (rtt < max_ato)
3024                                 max_ato = rtt;
3025                 }
3026
3027                 ato = min(ato, max_ato);
3028         }
3029
3030         /* Stay within the limit we were given */
3031         timeout = jiffies + ato;
3032
3033         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3034         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3035                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3036                  * send ACK now.
3037                  */
3038                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3039                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3040                         tcp_send_ack(sk);
3041                         return;
3042                 }
3043
3044                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3045                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3046         }
3047         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3048         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3049         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3050 }
3051
3052 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3053 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3054 {
3055         struct sk_buff *buff;
3056
3057         /* If we have been reset, we may not send again. */
3058         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3059                 return;
3060
3061         /* We are not putting this on the write queue, so
3062          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3063          * sock.
3064          */
3065         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3066         if (buff == NULL) {
3067                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3068                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3069                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3070                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3071                 return;
3072         }
3073
3074         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3075         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3076         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3077
3078         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3079         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3080         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3081 }
3082
3083 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3084  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3085  *
3086  * Question: what should we make while urgent mode?
3087  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3088  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3089  *
3090  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3091  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3092  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3093  */
3094 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3095 {
3096         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3097         struct sk_buff *skb;
3098
3099         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3100         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3101         if (skb == NULL)
3102                 return -1;
3103
3104         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3105         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3106         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3107          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3108          * send it.
3109          */
3110         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3111         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3112         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3113 }
3114
3115 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3116 {
3117         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3118                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3119                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3120         }
3121 }
3122
3123 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3124 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3125 {
3126         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3127         struct sk_buff *skb;
3128
3129         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3130                 return -1;
3131
3132         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3133             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3134                 int err;
3135                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3136                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3137
3138                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3139                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3140
3141                 /* We are probing the opening of a window
3142                  * but the window size is != 0
3143                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3144                  */
3145                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3146                     skb->len > mss) {
3147                         seg_size = min(seg_size, mss);
3148                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3149                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3150                                 return -1;
3151                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3152                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3153
3154                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3155                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3156                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3157                 if (!err)
3158                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3159                 return err;
3160         } else {
3161                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3162                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3163                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3164         }
3165 }
3166
3167 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3168  * a partial packet else a zero probe.
3169  */
3170 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3171 {
3172         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3173         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3174         int err;
3175
3176         err = tcp_write_wakeup(sk);
3177
3178         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3179                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3180                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3181                 icsk->icsk_backoff = 0;
3182                 return;
3183         }
3184
3185         if (err <= 0) {
3186                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3187                         icsk->icsk_backoff++;
3188                 icsk->icsk_probes_out++;
3189                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3190                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3191                                           TCP_RTO_MAX);
3192         } else {
3193                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3194                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3195                  * Let local senders to fight for local resources.
3196                  *
3197                  * Use accumulated backoff yet.
3198                  */
3199                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3200                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3201                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3202                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3203                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3204                                           TCP_RTO_MAX);
3205         }
3206 }