xfs: increase number of ACL entries for V5 superblocks
[linux-2.6-microblaze.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), 0, 0, GFP_ATOMIC);
690 }
691 /*
692  * One tasklest per cpu tries to send more skbs.
693  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
694  * transfering tsq->head because tcp_wfree() might
695  * interrupt us (non NAPI drivers)
696  */
697 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
698 {
699         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
700         LIST_HEAD(list);
701         unsigned long flags;
702         struct list_head *q, *n;
703         struct tcp_sock *tp;
704         struct sock *sk;
705
706         local_irq_save(flags);
707         list_splice_init(&tsq->head, &list);
708         local_irq_restore(flags);
709
710         list_for_each_safe(q, n, &list) {
711                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
712                 list_del(&tp->tsq_node);
713
714                 sk = (struct sock *)tp;
715                 bh_lock_sock(sk);
716
717                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
718                         tcp_tsq_handler(sk);
719                 } else {
720                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
721                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
722                 }
723                 bh_unlock_sock(sk);
724
725                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
726                 sk_free(sk);
727         }
728 }
729
730 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
731                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
732                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
733                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
734 /**
735  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
736  * @sk: socket
737  *
738  * called from release_sock() to perform protocol dependent
739  * actions before socket release.
740  */
741 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
742 {
743         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
744         unsigned long flags, nflags;
745
746         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
747         do {
748                 flags = tp->tsq_flags;
749                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
750                         return;
751                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
752         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
753
754         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
755                 tcp_tsq_handler(sk);
756
757         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
758                 tcp_write_timer_handler(sk);
759                 __sock_put(sk);
760         }
761         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
762                 tcp_delack_timer_handler(sk);
763                 __sock_put(sk);
764         }
765         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
766                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
767                 __sock_put(sk);
768         }
769 }
770 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
771
772 void __init tcp_tasklet_init(void)
773 {
774         int i;
775
776         for_each_possible_cpu(i) {
777                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
778
779                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
780                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
781                              tcp_tasklet_func,
782                              (unsigned long)tsq);
783         }
784 }
785
786 /*
787  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
788  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
789  * hold qdisc lock.
790  */
791 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
792 {
793         struct sock *sk = skb->sk;
794         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
795
796         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
797             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
798                 unsigned long flags;
799                 struct tsq_tasklet *tsq;
800
801                 /* Keep a ref on socket.
802                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
803                  */
804                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
805
806                 /* queue this socket to tasklet queue */
807                 local_irq_save(flags);
808                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
809                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
810                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
811                 local_irq_restore(flags);
812         } else {
813                 sock_wfree(skb);
814         }
815 }
816
817 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
818  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
819  * transmission and possible later retransmissions.
820  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
821  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
822  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
823  * device.
824  *
825  * We are working here with either a clone of the original
826  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
827  */
828 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
829                             gfp_t gfp_mask)
830 {
831         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
832         struct inet_sock *inet;
833         struct tcp_sock *tp;
834         struct tcp_skb_cb *tcb;
835         struct tcp_out_options opts;
836         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
837         struct tcp_md5sig_key *md5;
838         struct tcphdr *th;
839         int err;
840
841         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
842
843         /* If congestion control is doing timestamping, we must
844          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
845          */
846         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
847                 __net_timestamp(skb);
848
849         if (likely(clone_it)) {
850                 const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
851
852                 if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
853                              fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE))
854                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
855                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
856
857                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
858                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
859                 else
860                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
861                 if (unlikely(!skb))
862                         return -ENOBUFS;
863         }
864
865         inet = inet_sk(sk);
866         tp = tcp_sk(sk);
867         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
868         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
869
870         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
871                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
872         else
873                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
874                                                            &md5);
875         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
876
877         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0) {
878                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
879                 skb->ooo_okay = 1;
880         } else
881                 skb->ooo_okay = 0;
882
883         skb_push(skb, tcp_header_size);
884         skb_reset_transport_header(skb);
885
886         skb_orphan(skb);
887         skb->sk = sk;
888         skb->destructor = (sysctl_tcp_limit_output_bytes > 0) ?
889                           tcp_wfree : sock_wfree;
890         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
891
892         /* Build TCP header and checksum it. */
893         th = tcp_hdr(skb);
894         th->source              = inet->inet_sport;
895         th->dest                = inet->inet_dport;
896         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
897         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
898         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
899                                         tcb->tcp_flags);
900
901         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
902                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
903                  * is never scaled.
904                  */
905                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
906         } else {
907                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
908         }
909         th->check               = 0;
910         th->urg_ptr             = 0;
911
912         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
913         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
914                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
915                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
916                         th->urg = 1;
917                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
918                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
919                         th->urg = 1;
920                 }
921         }
922
923         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
924         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
925                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
926
927 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
928         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
929         if (md5) {
930                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
931                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
932                                                md5, sk, NULL, skb);
933         }
934 #endif
935
936         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
937
938         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
939                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
940
941         if (skb->len != tcp_header_size)
942                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
943
944         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
945                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
946                               tcp_skb_pcount(skb));
947
948         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
949         if (likely(err <= 0))
950                 return err;
951
952         tcp_enter_cwr(sk, 1);
953
954         return net_xmit_eval(err);
955 }
956
957 /* This routine just queues the buffer for sending.
958  *
959  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
960  * otherwise socket can stall.
961  */
962 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
963 {
964         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
965
966         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
967         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
968         skb_header_release(skb);
969         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
970         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
971         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
972 }
973
974 /* Initialize TSO segments for a packet. */
975 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
976                                  unsigned int mss_now)
977 {
978         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
979             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
980                 /* Avoid the costly divide in the normal
981                  * non-TSO case.
982                  */
983                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
984                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
985                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
986         } else {
987                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
988                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
989                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
990         }
991 }
992
993 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
994  * skb is counted to fackets_out or not.
995  */
996 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
997                                    int decr)
998 {
999         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1000
1001         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1002                 return;
1003
1004         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1005                 tp->fackets_out -= decr;
1006 }
1007
1008 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1009  * tweaks to fix counters
1010  */
1011 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1012 {
1013         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1014
1015         tp->packets_out -= decr;
1016
1017         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1018                 tp->sacked_out -= decr;
1019         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1020                 tp->retrans_out -= decr;
1021         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1022                 tp->lost_out -= decr;
1023
1024         /* Reno case is special. Sigh... */
1025         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1026                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1027
1028         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1029
1030         if (tp->lost_skb_hint &&
1031             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1032             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1033                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1034
1035         tcp_verify_left_out(tp);
1036 }
1037
1038 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1039  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1040  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1041  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1042  */
1043 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1044                  unsigned int mss_now)
1045 {
1046         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1047         struct sk_buff *buff;
1048         int nsize, old_factor;
1049         int nlen;
1050         u8 flags;
1051
1052         if (WARN_ON(len > skb->len))
1053                 return -EINVAL;
1054
1055         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1056         if (nsize < 0)
1057                 nsize = 0;
1058
1059         if (skb_cloned(skb) &&
1060             skb_is_nonlinear(skb) &&
1061             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1062                 return -ENOMEM;
1063
1064         /* Get a new skb... force flag on. */
1065         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1066         if (buff == NULL)
1067                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1068
1069         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1070         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1071         nlen = skb->len - len - nsize;
1072         buff->truesize += nlen;
1073         skb->truesize -= nlen;
1074
1075         /* Correct the sequence numbers. */
1076         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1077         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1078         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1079
1080         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1081         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1082         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1083         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1084         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1085
1086         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1087                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1088                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1089                                                        skb_put(buff, nsize),
1090                                                        nsize, 0);
1091
1092                 skb_trim(skb, len);
1093
1094                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1095         } else {
1096                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1097                 skb_split(skb, buff, len);
1098         }
1099
1100         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1101
1102         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1103          * skbs, which it never sent before. --ANK
1104          */
1105         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1106         buff->tstamp = skb->tstamp;
1107
1108         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1109
1110         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1111         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1112         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1113
1114         /* If this packet has been sent out already, we must
1115          * adjust the various packet counters.
1116          */
1117         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1118                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1119                         tcp_skb_pcount(buff);
1120
1121                 if (diff)
1122                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1123         }
1124
1125         /* Link BUFF into the send queue. */
1126         skb_header_release(buff);
1127         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1128
1129         return 0;
1130 }
1131
1132 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1133  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1134  * immediately discarded.
1135  */
1136 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1137 {
1138         int i, k, eat;
1139
1140         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1141         if (eat) {
1142                 __skb_pull(skb, eat);
1143                 len -= eat;
1144                 if (!len)
1145                         return;
1146         }
1147         eat = len;
1148         k = 0;
1149         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1150                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1151
1152                 if (size <= eat) {
1153                         skb_frag_unref(skb, i);
1154                         eat -= size;
1155                 } else {
1156                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1157                         if (eat) {
1158                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1159                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1160                                 eat = 0;
1161                         }
1162                         k++;
1163                 }
1164         }
1165         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1166
1167         skb_reset_tail_pointer(skb);
1168         skb->data_len -= len;
1169         skb->len = skb->data_len;
1170 }
1171
1172 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1173 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1174 {
1175         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1176                 return -ENOMEM;
1177
1178         __pskb_trim_head(skb, len);
1179
1180         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1181         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1182
1183         skb->truesize        -= len;
1184         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1185         sk_mem_uncharge(sk, len);
1186         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1187
1188         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1189         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1190                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1191
1192         return 0;
1193 }
1194
1195 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1196 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1197 {
1198         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1199         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1200         int mss_now;
1201
1202         /* Calculate base mss without TCP options:
1203            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1204          */
1205         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1206
1207         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1208         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1209                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1210
1211                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1212                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1213         }
1214
1215         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1216         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1217                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1218
1219         /* Now subtract optional transport overhead */
1220         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1221
1222         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1223         if (mss_now < 48)
1224                 mss_now = 48;
1225         return mss_now;
1226 }
1227
1228 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1229 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1230 {
1231         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1232         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1233                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1234 }
1235
1236 /* Inverse of above */
1237 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1238 {
1239         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1240         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1241         int mtu;
1242
1243         mtu = mss +
1244               tp->tcp_header_len +
1245               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1246               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1247
1248         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1249         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1250                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1251
1252                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1253                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1254         }
1255         return mtu;
1256 }
1257
1258 /* MTU probing init per socket */
1259 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1260 {
1261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1262         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1263
1264         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1265         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1266                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1267         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1268         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1271
1272 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1273
1274    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1275    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1276
1277    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1278    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1279    It also does not include TCP options.
1280
1281    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1282
1283    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1284    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1285    taking into account current pmtu, but never exceeds
1286    tp->rx_opt.mss_clamp.
1287
1288    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1289    DOES NOT include either tcp or ip options.
1290
1291    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1292    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1293  */
1294 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1295 {
1296         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1297         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1298         int mss_now;
1299
1300         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1301                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1302
1303         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1304         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1305
1306         /* And store cached results */
1307         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1308         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1309                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1310         tp->mss_cache = mss_now;
1311
1312         return mss_now;
1313 }
1314 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1315
1316 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1317  * and even PMTU discovery events into account.
1318  */
1319 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1320 {
1321         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1322         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1323         u32 mss_now;
1324         unsigned int header_len;
1325         struct tcp_out_options opts;
1326         struct tcp_md5sig_key *md5;
1327
1328         mss_now = tp->mss_cache;
1329
1330         if (dst) {
1331                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1332                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1333                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1334         }
1335
1336         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1337                      sizeof(struct tcphdr);
1338         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1339          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1340          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1341          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1342         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1343                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1344                 mss_now -= delta;
1345         }
1346
1347         return mss_now;
1348 }
1349
1350 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1351 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1352 {
1353         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1354
1355         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1356                 /* Network is feed fully. */
1357                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1358                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1359         } else {
1360                 /* Network starves. */
1361                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1362                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1363
1364                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1365                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1366                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1367         }
1368 }
1369
1370 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1371  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1372  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1373  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1374  *
1375  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1376  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1377  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1378  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1379  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1380  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1381  */
1382 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1383                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1384 {
1385         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1386         u32 needed, window, max_len;
1387
1388         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1389         max_len = mss_now * max_segs;
1390
1391         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1392                 return max_len;
1393
1394         needed = min(skb->len, window);
1395
1396         if (max_len <= needed)
1397                 return max_len;
1398
1399         return needed - needed % mss_now;
1400 }
1401
1402 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1403  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1404  */
1405 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1406                                          const struct sk_buff *skb)
1407 {
1408         u32 in_flight, cwnd;
1409
1410         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1411         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1412             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1413                 return 1;
1414
1415         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1416         cwnd = tp->snd_cwnd;
1417         if (in_flight < cwnd)
1418                 return (cwnd - in_flight);
1419
1420         return 0;
1421 }
1422
1423 /* Initialize TSO state of a skb.
1424  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1425  * SKB onto the wire.
1426  */
1427 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1428                              unsigned int mss_now)
1429 {
1430         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1431
1432         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1433                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1434                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1435         }
1436         return tso_segs;
1437 }
1438
1439 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1440 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1441 {
1442         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1443                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1444 }
1445
1446 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1447  * 1. It is full sized.
1448  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1449  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1450  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1451  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1452  */
1453 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1454                                   const struct sk_buff *skb,
1455                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1456 {
1457         return skb->len < mss_now &&
1458                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1459                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1460 }
1461
1462 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1463  * sent now.
1464  */
1465 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1466                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1467 {
1468         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1469          * write_queue (they have no chances to get new data).
1470          *
1471          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1472          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1473          */
1474         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1475                 return true;
1476
1477         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1478         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1479                 return true;
1480
1481         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1482                 return true;
1483
1484         return false;
1485 }
1486
1487 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1488 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1489                              const struct sk_buff *skb,
1490                              unsigned int cur_mss)
1491 {
1492         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1493
1494         if (skb->len > cur_mss)
1495                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1496
1497         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1498 }
1499
1500 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1501  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1502  * packets allowed by the congestion window.
1503  */
1504 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1505                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1506 {
1507         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1508         unsigned int cwnd_quota;
1509
1510         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1511
1512         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1513                 return 0;
1514
1515         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1516         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1517                 cwnd_quota = 0;
1518
1519         return cwnd_quota;
1520 }
1521
1522 /* Test if sending is allowed right now. */
1523 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1524 {
1525         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1526         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1527
1528         return skb &&
1529                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1530                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1531                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1532 }
1533
1534 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1535  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1536  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1537  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1538  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1539  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1540  */
1541 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1542                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1543 {
1544         struct sk_buff *buff;
1545         int nlen = skb->len - len;
1546         u8 flags;
1547
1548         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1549         if (skb->len != skb->data_len)
1550                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1551
1552         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1553         if (unlikely(buff == NULL))
1554                 return -ENOMEM;
1555
1556         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1557         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1558         buff->truesize += nlen;
1559         skb->truesize -= nlen;
1560
1561         /* Correct the sequence numbers. */
1562         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1563         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1564         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1565
1566         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1567         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1568         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1569         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1570
1571         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1572         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1573
1574         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1575         skb_split(skb, buff, len);
1576
1577         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1578         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1579         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1580
1581         /* Link BUFF into the send queue. */
1582         skb_header_release(buff);
1583         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1584
1585         return 0;
1586 }
1587
1588 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1589  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1590  *
1591  * This algorithm is from John Heffner.
1592  */
1593 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1594 {
1595         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1596         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1597         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1598         int win_divisor;
1599
1600         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1601                 goto send_now;
1602
1603         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1604                 goto send_now;
1605
1606         /* Defer for less than two clock ticks. */
1607         if (tp->tso_deferred &&
1608             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1609                 goto send_now;
1610
1611         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1612
1613         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1614
1615         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1616
1617         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1618         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1619
1620         limit = min(send_win, cong_win);
1621
1622         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1623         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1624                            sk->sk_gso_max_segs * tp->mss_cache))
1625                 goto send_now;
1626
1627         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1628         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1629                 goto send_now;
1630
1631         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1632         if (win_divisor) {
1633                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1634
1635                 /* If at least some fraction of a window is available,
1636                  * just use it.
1637                  */
1638                 chunk /= win_divisor;
1639                 if (limit >= chunk)
1640                         goto send_now;
1641         } else {
1642                 /* Different approach, try not to defer past a single
1643                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1644                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1645                  * then send now.
1646                  */
1647                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1648                         goto send_now;
1649         }
1650
1651         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1652          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1653          */
1654         if (!tp->tso_deferred)
1655                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1656
1657         return true;
1658
1659 send_now:
1660         tp->tso_deferred = 0;
1661         return false;
1662 }
1663
1664 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1665  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1666  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1667  * changes resulting in larger path MTUs.
1668  *
1669  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1670  *         1 if a probe was sent,
1671  *         -1 otherwise
1672  */
1673 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1674 {
1675         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1676         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1677         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1678         int len;
1679         int probe_size;
1680         int size_needed;
1681         int copy;
1682         int mss_now;
1683
1684         /* Not currently probing/verifying,
1685          * not in recovery,
1686          * have enough cwnd, and
1687          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1688         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1689             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1690             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1691             tp->snd_cwnd < 11 ||
1692             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1693                 return -1;
1694
1695         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1696         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1697         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1698         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1699         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1700                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1701                 return -1;
1702         }
1703
1704         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1705         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1706                 return -1;
1707
1708         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1709                 return -1;
1710         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1711                 return 0;
1712
1713         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1714         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1715                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1716                         return -1;
1717                 else
1718                         return 0;
1719         }
1720
1721         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1722         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1723                 return -1;
1724         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1725         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1726
1727         skb = tcp_send_head(sk);
1728
1729         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1730         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1731         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1732         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1733         nskb->csum = 0;
1734         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1735
1736         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1737
1738         len = 0;
1739         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1740                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1741                 if (nskb->ip_summed)
1742                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1743                 else
1744                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1745                                                             skb_put(nskb, copy),
1746                                                             copy, nskb->csum);
1747
1748                 if (skb->len <= copy) {
1749                         /* We've eaten all the data from this skb.
1750                          * Throw it away. */
1751                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1752                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1753                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1754                 } else {
1755                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1756                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1757                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1758                                 skb_pull(skb, copy);
1759                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1760                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1761                                                                  skb->len, 0);
1762                         } else {
1763                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1764                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1765                         }
1766                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1767                 }
1768
1769                 len += copy;
1770
1771                 if (len >= probe_size)
1772                         break;
1773         }
1774         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1775
1776         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1777          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1778         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1779         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1780                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1781                  * effectively two packets. */
1782                 tp->snd_cwnd--;
1783                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1784
1785                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1786                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1787                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1788
1789                 return 1;
1790         }
1791
1792         return -1;
1793 }
1794
1795 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1796  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1797  * window for us.
1798  *
1799  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1800  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1801  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1802  *
1803  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1804  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1805
1806  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1807  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1808  */
1809 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1810                            int push_one, gfp_t gfp)
1811 {
1812         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1813         struct sk_buff *skb;
1814         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1815         int cwnd_quota;
1816         int result;
1817
1818         sent_pkts = 0;
1819
1820         if (!push_one) {
1821                 /* Do MTU probing. */
1822                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1823                 if (!result) {
1824                         return false;
1825                 } else if (result > 0) {
1826                         sent_pkts = 1;
1827                 }
1828         }
1829
1830         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1831                 unsigned int limit;
1832
1833
1834                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1835                 BUG_ON(!tso_segs);
1836
1837                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1838                         goto repair; /* Skip network transmission */
1839
1840                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1841                 if (!cwnd_quota) {
1842                         if (push_one == 2)
1843                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1844                                 cwnd_quota = 1;
1845                         else
1846                                 break;
1847                 }
1848
1849                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1850                         break;
1851
1852                 if (tso_segs == 1) {
1853                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1854                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1855                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1856                                 break;
1857                 } else {
1858                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1859                                 break;
1860                 }
1861
1862                 /* TSQ : sk_wmem_alloc accounts skb truesize,
1863                  * including skb overhead. But thats OK.
1864                  */
1865                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= sysctl_tcp_limit_output_bytes) {
1866                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1867                         break;
1868                 }
1869                 limit = mss_now;
1870                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1871                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1872                                                     min_t(unsigned int,
1873                                                           cwnd_quota,
1874                                                           sk->sk_gso_max_segs));
1875
1876                 if (skb->len > limit &&
1877                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1878                         break;
1879
1880                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1881
1882                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1883                         break;
1884
1885 repair:
1886                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1887                  * This call will increment packets_out.
1888                  */
1889                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1890
1891                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1892                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1893
1894                 if (push_one)
1895                         break;
1896         }
1897
1898         if (likely(sent_pkts)) {
1899                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1900                         tp->prr_out += sent_pkts;
1901
1902                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1903                 if (push_one != 2)
1904                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1905                 tcp_cwnd_validate(sk);
1906                 return false;
1907         }
1908         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1909 }
1910
1911 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1912 {
1913         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1914         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1915         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1916         u32 rtt = tp->srtt >> 3;
1917
1918         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1919                 return false;
1920         /* No consecutive loss probes. */
1921         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1922                 tcp_rearm_rto(sk);
1923                 return false;
1924         }
1925         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1926          * finishes.
1927          */
1928         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
1929                 return false;
1930
1931         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
1932         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
1933                 return false;
1934
1935         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
1936          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
1937          */
1938         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !rtt || !tp->packets_out ||
1939             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1940                 return false;
1941
1942         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
1943              tcp_send_head(sk))
1944                 return false;
1945
1946         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
1947          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
1948          */
1949         timeout = rtt << 1;
1950         if (tp->packets_out == 1)
1951                 timeout = max_t(u32, timeout,
1952                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
1953         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
1954
1955         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
1956         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
1957         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
1958         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
1959                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
1960                 if (delta > 0)
1961                         timeout = delta;
1962         }
1963
1964         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
1965                                   TCP_RTO_MAX);
1966         return true;
1967 }
1968
1969 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
1970  * retransmit the last segment.
1971  */
1972 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
1973 {
1974         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1975         struct sk_buff *skb;
1976         int pcount;
1977         int mss = tcp_current_mss(sk);
1978         int err = -1;
1979
1980         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
1981                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
1982                 goto rearm_timer;
1983         }
1984
1985         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
1986         if (tp->tlp_high_seq)
1987                 goto rearm_timer;
1988
1989         /* Retransmit last segment. */
1990         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
1991         if (WARN_ON(!skb))
1992                 goto rearm_timer;
1993
1994         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1995         if (WARN_ON(!pcount))
1996                 goto rearm_timer;
1997
1998         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
1999                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2000                         goto rearm_timer;
2001                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2002         }
2003
2004         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2005                 goto rearm_timer;
2006
2007         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2008         if (skb->len > 0)
2009                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2010
2011         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2012         if (likely(!err))
2013                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2014
2015 rearm_timer:
2016         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2017                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2018                                   TCP_RTO_MAX);
2019
2020         if (likely(!err))
2021                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2022                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2023         return;
2024 }
2025
2026 /* Push out any pending frames which were held back due to
2027  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2028  * The socket must be locked by the caller.
2029  */
2030 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2031                                int nonagle)
2032 {
2033         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2034          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2035          * all will be happy.
2036          */
2037         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2038                 return;
2039
2040         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2041                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2042                 tcp_check_probe_timer(sk);
2043 }
2044
2045 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2046  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2047  */
2048 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2049 {
2050         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2051
2052         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2053
2054         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2055 }
2056
2057 /* This function returns the amount that we can raise the
2058  * usable window based on the following constraints
2059  *
2060  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2061  * 2. We limit memory per socket
2062  *
2063  * RFC 1122:
2064  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2065  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2066  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2067  *
2068  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2069  * it at least MSS bytes.
2070  *
2071  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2072  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2073  *
2074  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2075  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2076  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2077  * window to always advance by a single byte.
2078  *
2079  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2080  * then this will not be a problem.
2081  *
2082  * BSD seems to make the following compromise:
2083  *
2084  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2085  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2086  *      then set the window to 0.
2087  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2088  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2089  *      and from being larger than the largest representable value.
2090  *
2091  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2092  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2093  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2094  * those cases where the window is constrained on the sender side
2095  * because the pipeline is full.
2096  *
2097  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2098  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2099  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2100  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2101  * of having a fixed window size at almost all times.
2102  *
2103  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2104  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2105  *
2106  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2107  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2108  */
2109 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2110 {
2111         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2112         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2113         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2114          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2115          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2116          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2117          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2118          */
2119         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2120         int free_space = tcp_space(sk);
2121         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2122         int window;
2123
2124         if (mss > full_space)
2125                 mss = full_space;
2126
2127         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2128                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2129
2130                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2131                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2132                                                4U * tp->advmss);
2133
2134                 if (free_space < mss)
2135                         return 0;
2136         }
2137
2138         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2139                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2140
2141         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2142          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2143          */
2144         window = tp->rcv_wnd;
2145         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2146                 window = free_space;
2147
2148                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2149                  * Import case: prevent zero window announcement if
2150                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2151                  */
2152                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2153                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2154                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2155         } else {
2156                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2157                  * Window clamp already applied above.
2158                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2159                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2160                  * and multiply from happening most of the time.
2161                  * We also don't do any window rounding when the free space
2162                  * is too small.
2163                  */
2164                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2165                         window = (free_space / mss) * mss;
2166                 else if (mss == full_space &&
2167                          free_space > window + (full_space >> 1))
2168                         window = free_space;
2169         }
2170
2171         return window;
2172 }
2173
2174 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2175 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2176 {
2177         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2178         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2179         int skb_size, next_skb_size;
2180
2181         skb_size = skb->len;
2182         next_skb_size = next_skb->len;
2183
2184         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2185
2186         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2187
2188         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2189
2190         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2191                                   next_skb_size);
2192
2193         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2194                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2195
2196         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2197                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2198
2199         /* Update sequence range on original skb. */
2200         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2201
2202         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2203         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2204
2205         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2206          * packet counting does not break.
2207          */
2208         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2209
2210         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2211         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2212         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2213                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2214
2215         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2216
2217         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2218 }
2219
2220 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2221 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2222 {
2223         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2224                 return false;
2225         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2226         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2227                 return false;
2228         if (skb_cloned(skb))
2229                 return false;
2230         if (skb == tcp_send_head(sk))
2231                 return false;
2232         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2233         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2234                 return false;
2235
2236         return true;
2237 }
2238
2239 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2240  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2241  */
2242 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2243                                      int space)
2244 {
2245         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2246         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2247         bool first = true;
2248
2249         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2250                 return;
2251         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2252                 return;
2253
2254         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2255                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2256                         break;
2257
2258                 space -= skb->len;
2259
2260                 if (first) {
2261                         first = false;
2262                         continue;
2263                 }
2264
2265                 if (space < 0)
2266                         break;
2267                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2268                  * the data in the second
2269                  */
2270                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2271                         break;
2272
2273                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2274                         break;
2275
2276                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2277         }
2278 }
2279
2280 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2281  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2282  * error occurred which prevented the send.
2283  */
2284 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2285 {
2286         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2287         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2288         unsigned int cur_mss;
2289
2290         /* Inconslusive MTU probe */
2291         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2292                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2293         }
2294
2295         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2296          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2297          */
2298         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2299             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2300                 return -EAGAIN;
2301
2302         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2303                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2304                         BUG();
2305                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2306                         return -ENOMEM;
2307         }
2308
2309         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2310                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2311
2312         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2313
2314         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2315          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2316          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2317          * our retransmit serves as a zero window probe.
2318          */
2319         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2320             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2321                 return -EAGAIN;
2322
2323         if (skb->len > cur_mss) {
2324                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2325                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2326         } else {
2327                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2328
2329                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2330                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2331                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2332                 }
2333         }
2334
2335         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2336
2337         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2338          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2339          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2340          */
2341         if (skb->len > 0 &&
2342             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2343             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2344                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2345                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2346                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2347                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2348                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2349                 }
2350         }
2351
2352         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2353          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2354          */
2355         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2356
2357         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2358          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2359          * beyond what csum_start can cover.
2360          */
2361         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2362                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2363                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2364                                                    GFP_ATOMIC);
2365                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2366                               -ENOBUFS;
2367         } else {
2368                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2369         }
2370 }
2371
2372 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2373 {
2374         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2375         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2376
2377         if (err == 0) {
2378                 /* Update global TCP statistics. */
2379                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2380
2381                 tp->total_retrans++;
2382
2383 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2384                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2385                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2386                 }
2387 #endif
2388                 if (!tp->retrans_out)
2389                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2390                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2391                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2392
2393                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2394                 if (!tp->retrans_stamp)
2395                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2396
2397                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2398
2399                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2400                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2401                  */
2402                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2403         }
2404         return err;
2405 }
2406
2407 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2408  * window/congestion state.
2409  */
2410 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2411 {
2412         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2413         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2414
2415         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2416         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2417                 return false;
2418
2419         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2420         if (tcp_is_reno(tp))
2421                 return false;
2422
2423         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2424          * and retransmission... Both ways have their merits...
2425          *
2426          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2427          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2428          * NextSeg() specified in RFC3517.
2429          */
2430
2431         if (tcp_may_send_now(sk))
2432                 return false;
2433
2434         return true;
2435 }
2436
2437 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2438  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2439  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2440  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2441  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2442  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2443  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2444  */
2445 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2446 {
2447         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2448         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2449         struct sk_buff *skb;
2450         struct sk_buff *hole = NULL;
2451         u32 last_lost;
2452         int mib_idx;
2453         int fwd_rexmitting = 0;
2454
2455         if (!tp->packets_out)
2456                 return;
2457
2458         if (!tp->lost_out)
2459                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2460
2461         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2462                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2463                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2464                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2465                         last_lost = tp->retransmit_high;
2466         } else {
2467                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2468                 last_lost = tp->snd_una;
2469         }
2470
2471         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2472                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2473
2474                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2475                         break;
2476                 /* we could do better than to assign each time */
2477                 if (hole == NULL)
2478                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2479
2480                 /* Assume this retransmit will generate
2481                  * only one packet for congestion window
2482                  * calculation purposes.  This works because
2483                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2484                  * packet to be MSS sized and all the
2485                  * packet counting works out.
2486                  */
2487                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2488                         return;
2489
2490                 if (fwd_rexmitting) {
2491 begin_fwd:
2492                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2493                                 break;
2494                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2495
2496                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2497                         tp->retransmit_high = last_lost;
2498                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2499                                 break;
2500                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2501                         if (hole != NULL) {
2502                                 skb = hole;
2503                                 hole = NULL;
2504                         }
2505                         fwd_rexmitting = 1;
2506                         goto begin_fwd;
2507
2508                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2509                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2510                                 hole = skb;
2511                         continue;
2512
2513                 } else {
2514                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2515                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2516                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2517                         else
2518                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2519                 }
2520
2521                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2522                         continue;
2523
2524                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2525                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2526                         return;
2527                 }
2528                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2529
2530                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2531                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2532
2533                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2534                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2535                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2536                                                   TCP_RTO_MAX);
2537         }
2538 }
2539
2540 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2541  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2542  */
2543 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2544 {
2545         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2546         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2547         int mss_now;
2548
2549         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2550          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2551          * and IP options.
2552          */
2553         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2554
2555         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2556                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2557                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2558                 tp->write_seq++;
2559         } else {
2560                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2561                 for (;;) {
2562                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2563                                                sk->sk_allocation);
2564                         if (skb)
2565                                 break;
2566                         yield();
2567                 }
2568
2569                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2570                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2571                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2572                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2573                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2574                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2575         }
2576         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2577 }
2578
2579 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2580  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2581  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2582  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2583  */
2584 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2585 {
2586         struct sk_buff *skb;
2587
2588         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2589         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2590         if (!skb) {
2591                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2592                 return;
2593         }
2594
2595         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2596         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2597         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2598                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2599         /* Send it off. */
2600         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2601         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2602                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2603
2604         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2605 }
2606
2607 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2608  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2609  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2610  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2611  * and rcv_wscale values will not be correct.
2612  */
2613 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2614 {
2615         struct sk_buff *skb;
2616
2617         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2618         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2619                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2620                 return -EFAULT;
2621         }
2622         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2623                 if (skb_cloned(skb)) {
2624                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2625                         if (nskb == NULL)
2626                                 return -ENOMEM;
2627                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2628                         skb_header_release(nskb);
2629                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2630                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2631                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2632                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2633                         skb = nskb;
2634                 }
2635
2636                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2637                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2638         }
2639         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2640         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2641 }
2642
2643 /**
2644  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2645  * sk: listener socket
2646  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2647  * req: request_sock pointer
2648  *
2649  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2650  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2651  */
2652 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2653                                 struct request_sock *req,
2654                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2655 {
2656         struct tcp_out_options opts;
2657         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2658         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2659         struct tcphdr *th;
2660         struct sk_buff *skb;
2661         struct tcp_md5sig_key *md5;
2662         int tcp_header_size;
2663         int mss;
2664
2665         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER + 15, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
2666         if (unlikely(!skb)) {
2667                 dst_release(dst);
2668                 return NULL;
2669         }
2670         /* Reserve space for headers. */
2671         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2672
2673         skb_dst_set(skb, dst);
2674         security_skb_owned_by(skb, sk);
2675
2676         mss = dst_metric_advmss(dst);
2677         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2678                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2679
2680         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2681                 __u8 rcv_wscale;
2682                 /* Set this up on the first call only */
2683                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2684
2685                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2686                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2687                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2688                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2689
2690                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2691                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2692                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2693                         &req->rcv_wnd,
2694                         &req->window_clamp,
2695                         ireq->wscale_ok,
2696                         &rcv_wscale,
2697                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2698                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2699         }
2700
2701         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2702 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2703         if (unlikely(req->cookie_ts))
2704                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2705         else
2706 #endif
2707         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2708         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2709                                              foc) + sizeof(*th);
2710
2711         skb_push(skb, tcp_header_size);
2712         skb_reset_transport_header(skb);
2713
2714         th = tcp_hdr(skb);
2715         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2716         th->syn = 1;
2717         th->ack = 1;
2718         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2719         th->source = ireq->loc_port;
2720         th->dest = ireq->rmt_port;
2721         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2722          * not even correctly set)
2723          */
2724         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2725                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2726
2727         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2728         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2729         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2730
2731         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2732         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2733         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2734         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2735         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2736
2737 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2738         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2739         if (md5) {
2740                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2741                                                md5, NULL, req, skb);
2742         }
2743 #endif
2744
2745         return skb;
2746 }
2747 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2748
2749 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2750 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2751 {
2752         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2753         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2754         __u8 rcv_wscale;
2755
2756         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2757          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2758          */
2759         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2760                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2761
2762 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2763         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2764                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2765 #endif
2766
2767         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2768         if (tp->rx_opt.user_mss)
2769                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2770         tp->max_window = 0;
2771         tcp_mtup_init(sk);
2772         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2773
2774         if (!tp->window_clamp)
2775                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2776         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2777         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2778                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2779
2780         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2781
2782         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2783         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2784             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2785                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2786
2787         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2788                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2789                                   &tp->rcv_wnd,
2790                                   &tp->window_clamp,
2791                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2792                                   &rcv_wscale,
2793                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2794
2795         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2796         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2797
2798         sk->sk_err = 0;
2799         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2800         tp->snd_wnd = 0;
2801         tcp_init_wl(tp, 0);
2802         tp->snd_una = tp->write_seq;
2803         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2804         tp->snd_up = tp->write_seq;
2805         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2806
2807         if (likely(!tp->repair))
2808                 tp->rcv_nxt = 0;
2809         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2810         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2811
2812         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2813         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2814         tcp_clear_retrans(tp);
2815 }
2816
2817 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2818 {
2819         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2820         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2821
2822         tcb->end_seq += skb->len;
2823         skb_header_release(skb);
2824         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2825         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2826         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2827         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2828         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2829 }
2830
2831 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2832  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2833  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2834  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2835  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2836  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2837  */
2838 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2839 {
2840         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2841         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2842         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2843         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2844         unsigned long last_syn_loss = 0;
2845
2846         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2847         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2848                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2849         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2850         if (syn_loss > 1 &&
2851             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2852                 fo->cookie.len = -1;
2853                 goto fallback;
2854         }
2855
2856         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2857                 fo->cookie.len = -1;
2858         else if (fo->cookie.len <= 0)
2859                 goto fallback;
2860
2861         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2862          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2863          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2864          */
2865         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2866                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2867         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2868                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2869
2870         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2871                                    sk->sk_allocation);
2872         if (syn_data == NULL)
2873                 goto fallback;
2874
2875         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2876                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2877                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2878                 int len = iov->iov_len;
2879
2880                 if (syn_data->len + len > space)
2881                         len = space - syn_data->len;
2882                 else if (i + 1 == iovlen)
2883                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2884                         fo->data = NULL;
2885
2886                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2887                         goto fallback;
2888         }
2889
2890         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2891         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2892         if (data == NULL)
2893                 goto fallback;
2894         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2895         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2896         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2897         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2898         fo->copied = data->len;
2899
2900         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2901                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2902                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2903                 goto done;
2904         }
2905         syn_data = NULL;
2906
2907 fallback:
2908         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2909         if (fo->cookie.len > 0)
2910                 fo->cookie.len = 0;
2911         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2912         if (err)
2913                 tp->syn_fastopen = 0;
2914         kfree_skb(syn_data);
2915 done:
2916         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2917         return err;
2918 }
2919
2920 /* Build a SYN and send it off. */
2921 int tcp_connect(struct sock *sk)
2922 {
2923         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2924         struct sk_buff *buff;
2925         int err;
2926
2927         tcp_connect_init(sk);
2928
2929         if (unlikely(tp->repair)) {
2930                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
2931                 return 0;
2932         }
2933
2934         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2935         if (unlikely(buff == NULL))
2936                 return -ENOBUFS;
2937
2938         /* Reserve space for headers. */
2939         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2940
2941         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2942         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2943         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
2944         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2945
2946         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
2947         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
2948               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2949         if (err == -ECONNREFUSED)
2950                 return err;
2951
2952         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2953          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2954          */
2955         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2956         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2957         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2958
2959         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2960         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2961                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2962         return 0;
2963 }
2964 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2965
2966 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2967  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2968  * for details.
2969  */
2970 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2971 {
2972         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2973         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2974         unsigned long timeout;
2975
2976         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2977                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2978                 int max_ato = HZ / 2;
2979
2980                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2981                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2982                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2983
2984                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2985
2986                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2987                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2988                  * directly.
2989                  */
2990                 if (tp->srtt) {
2991                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2992
2993                         if (rtt < max_ato)
2994                                 max_ato = rtt;
2995                 }
2996
2997                 ato = min(ato, max_ato);
2998         }
2999
3000         /* Stay within the limit we were given */
3001         timeout = jiffies + ato;
3002
3003         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3004         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3005                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3006                  * send ACK now.
3007                  */
3008                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3009                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3010                         tcp_send_ack(sk);
3011                         return;
3012                 }
3013
3014                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3015                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3016         }
3017         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3018         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3019         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3020 }
3021
3022 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3023 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3024 {
3025         struct sk_buff *buff;
3026
3027         /* If we have been reset, we may not send again. */
3028         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3029                 return;
3030
3031         /* We are not putting this on the write queue, so
3032          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3033          * sock.
3034          */
3035         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3036         if (buff == NULL) {
3037                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3038                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3039                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3040                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3041                 return;
3042         }
3043
3044         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3045         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3046         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3047
3048         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3049         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3050         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3051 }
3052
3053 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3054  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3055  *
3056  * Question: what should we make while urgent mode?
3057  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3058  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3059  *
3060  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3061  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3062  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3063  */
3064 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3065 {
3066         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3067         struct sk_buff *skb;
3068
3069         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3070         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3071         if (skb == NULL)
3072                 return -1;
3073
3074         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3075         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3076         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3077          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3078          * send it.
3079          */
3080         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3081         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3082         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3083 }
3084
3085 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3086 {
3087         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3088                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3089                 tcp_sk(sk)->snd_nxt = tcp_sk(sk)->write_seq;
3090                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3091         }
3092 }
3093
3094 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3095 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3096 {
3097         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3098         struct sk_buff *skb;
3099
3100         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3101                 return -1;
3102
3103         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3104             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3105                 int err;
3106                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3107                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3108
3109                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3110                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3111
3112                 /* We are probing the opening of a window
3113                  * but the window size is != 0
3114                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3115                  */
3116                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3117                     skb->len > mss) {
3118                         seg_size = min(seg_size, mss);
3119                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3120                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3121                                 return -1;
3122                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3123                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3124
3125                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3126                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3127                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3128                 if (!err)
3129                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3130                 return err;
3131         } else {
3132                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3133                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3134                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3135         }
3136 }
3137
3138 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3139  * a partial packet else a zero probe.
3140  */
3141 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3142 {
3143         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3145         int err;
3146
3147         err = tcp_write_wakeup(sk);
3148
3149         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3150                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3151                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3152                 icsk->icsk_backoff = 0;
3153                 return;
3154         }
3155
3156         if (err <= 0) {
3157                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3158                         icsk->icsk_backoff++;
3159                 icsk->icsk_probes_out++;
3160                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3161                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3162                                           TCP_RTO_MAX);
3163         } else {
3164                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3165                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3166                  * Let local senders to fight for local resources.
3167                  *
3168                  * Use accumulated backoff yet.
3169                  */
3170                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3171                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3172                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3173                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3174                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3175                                           TCP_RTO_MAX);
3176         }
3177 }