vti6: Enable namespace changing
[linux-2.6-block.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of two TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 131072;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 unsigned int sysctl_tcp_notsent_lowat __read_mostly = UINT_MAX;
69 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_notsent_lowat);
70
71 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
72                            int push_one, gfp_t gfp);
73
74 /* Account for new data that has been sent to the network. */
75 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
76 {
77         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
78         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
79         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
80
81         tcp_advance_send_head(sk, skb);
82         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
83
84         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
85         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
86             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
87                 tcp_rearm_rto(sk);
88         }
89
90         NET_ADD_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
91                          tcp_skb_pcount(skb));
92 }
93
94 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
95  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
96  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
97  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
98  * invalid. OK, let's make this for now:
99  */
100 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
101 {
102         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
103
104         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
105                 return tp->snd_nxt;
106         else
107                 return tcp_wnd_end(tp);
108 }
109
110 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
111  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
112  *
113  * 1. It is independent of path mtu.
114  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
115  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
116  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
117  *    large MSS.
118  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
119  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
120  *    This may be overridden via information stored in routing table.
121  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
122  *    probably even Jumbo".
123  */
124 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
125 {
126         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
127         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
128         int mss = tp->advmss;
129
130         if (dst) {
131                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
132
133                 if (metric < mss) {
134                         mss = metric;
135                         tp->advmss = mss;
136                 }
137         }
138
139         return (__u16)mss;
140 }
141
142 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
143  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
144 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
145 {
146         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
147         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
148         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
149         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
150
151         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
152
153         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
154         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
155
156         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
157                 cwnd >>= 1;
158         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
159         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
160         tp->snd_cwnd_used = 0;
161 }
162
163 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
164 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
165                                 struct sock *sk)
166 {
167         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
168         const u32 now = tcp_time_stamp;
169         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
170
171         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
172             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
173                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
174
175         tp->lsndtime = now;
176
177         /* If it is a reply for ato after last received
178          * packet, enter pingpong mode.
179          */
180         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato &&
181             (!dst || !dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)))
182                         icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
183 }
184
185 /* Account for an ACK we sent. */
186 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
187 {
188         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
189         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
190 }
191
192
193 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
194 {
195         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
196          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
197          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
198          * limit when mss is larger than 1460.
199          */
200         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
201
202         if (mss > 1460)
203                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
204         return init_rwnd;
205 }
206
207 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
208  * Based on the assumption that the given amount of space
209  * will be offered. Store the results in the tp structure.
210  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
211  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
212  * This MUST be enforced by all callers.
213  */
214 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
215                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
216                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
217                                __u32 init_rcv_wnd)
218 {
219         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
220
221         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
222         if (*window_clamp == 0)
223                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
224         space = min(*window_clamp, space);
225
226         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
227         if (space > mss)
228                 space = (space / mss) * mss;
229
230         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
231          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
232          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
233          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
234          * unless the remote has sent us a window scaling option,
235          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
236          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
237          */
238         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
239                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
240         else
241                 (*rcv_wnd) = space;
242
243         (*rcv_wscale) = 0;
244         if (wscale_ok) {
245                 /* Set window scaling on max possible window
246                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
247                  */
248                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
249                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
250                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
251                         space >>= 1;
252                         (*rcv_wscale)++;
253                 }
254         }
255
256         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
257                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
258                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
259                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
260         }
261
262         /* Set the clamp no higher than max representable value */
263         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
266
267 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
268  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
269  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
270  * frame.
271  */
272 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
273 {
274         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
275         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
276         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
277         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
278
279         /* Never shrink the offered window */
280         if (new_win < cur_win) {
281                 /* Danger Will Robinson!
282                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
283                  * we will not be able to advertise a zero
284                  * window in time.  --DaveM
285                  *
286                  * Relax Will Robinson.
287                  */
288                 if (new_win == 0)
289                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
290                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
291                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
292         }
293         tp->rcv_wnd = new_win;
294         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
295
296         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
297          * scaled window.
298          */
299         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
300                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
301         else
302                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
303
304         /* RFC1323 scaling applied */
305         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
306
307         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
308         if (new_win == 0) {
309                 tp->pred_flags = 0;
310                 if (old_win)
311                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
312                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
313         } else if (old_win == 0) {
314                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
315         }
316
317         return new_win;
318 }
319
320 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
321 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
322 {
323         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
324         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
325                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
326 }
327
328 /* Packet ECN state for a SYN.  */
329 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
330 {
331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
332
333         tp->ecn_flags = 0;
334         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
335                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
336                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
337         }
338 }
339
340 static __inline__ void
341 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
342 {
343         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
344                 th->ece = 1;
345 }
346
347 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
348  * be sent.
349  */
350 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
351                                 int tcp_header_len)
352 {
353         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
354
355         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
356                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
357                 if (skb->len != tcp_header_len &&
358                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
359                         INET_ECN_xmit(sk);
360                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
361                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
362                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
363                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
364                         }
365                 } else {
366                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
367                         INET_ECN_dontxmit(sk);
368                 }
369                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
370                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
371         }
372 }
373
374 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
375  * auto increment end seqno.
376  */
377 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
378 {
379         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
380
381         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
382         skb->csum = 0;
383
384         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
385         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
386
387         shinfo->gso_segs = 1;
388         shinfo->gso_size = 0;
389         shinfo->gso_type = 0;
390
391         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
392         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
393                 seq++;
394         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
395 }
396
397 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
398 {
399         return tp->snd_una != tp->snd_up;
400 }
401
402 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
403 #define OPTION_TS               (1 << 1)
404 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
405 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
406 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
407
408 struct tcp_out_options {
409         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
410         u16 mss;                /* 0 to disable */
411         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
412         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
413         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
414         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
415         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
416         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
417 };
418
419 /* Write previously computed TCP options to the packet.
420  *
421  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
422  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
423  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
424  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
425  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
426  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
427  * particular reason why the ordering would need to be changed).
428  *
429  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
430  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
431  */
432 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
433                               struct tcp_out_options *opts)
434 {
435         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
436
437         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
438                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
439                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
440                 /* overload cookie hash location */
441                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
442                 ptr += 4;
443         }
444
445         if (unlikely(opts->mss)) {
446                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
447                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
448                                opts->mss);
449         }
450
451         if (likely(OPTION_TS & options)) {
452                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
453                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
454                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
455                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
456                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
457                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
458                 } else {
459                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
460                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
461                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
462                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
463                 }
464                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
465                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
466         }
467
468         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
469                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
470                                (TCPOPT_NOP << 16) |
471                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
472                                TCPOLEN_SACK_PERM);
473         }
474
475         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
476                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
477                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
478                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
479                                opts->ws);
480         }
481
482         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
483                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
484                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
485                 int this_sack;
486
487                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
488                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
489                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
490                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
491                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
492
493                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
494                      ++this_sack) {
495                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
496                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
497                 }
498
499                 tp->rx_opt.dsack = 0;
500         }
501
502         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
503                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
504
505                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
506                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
507                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
508
509                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
510                 if ((foc->len & 3) == 2) {
511                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
512                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
513                 }
514                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
515         }
516 }
517
518 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
519  * network wire format yet.
520  */
521 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
522                                 struct tcp_out_options *opts,
523                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
524 {
525         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
526         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
527         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
528
529 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
530         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
531         if (*md5) {
532                 opts->options |= OPTION_MD5;
533                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
534         }
535 #else
536         *md5 = NULL;
537 #endif
538
539         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
540          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
541          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
542          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
543          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
544          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
545          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
546          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
547          * going out.  */
548         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
549         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
550
551         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
552                 opts->options |= OPTION_TS;
553                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
554                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
555                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
556         }
557         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
558                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
559                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
560                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
561         }
562         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
563                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
564                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
565                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
566         }
567
568         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
569                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
570                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
571                 if (remaining >= need) {
572                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
573                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
574                         remaining -= need;
575                         tp->syn_fastopen = 1;
576                 }
577         }
578
579         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
580 }
581
582 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
583 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
584                                    struct request_sock *req,
585                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
586                                    struct tcp_out_options *opts,
587                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
588                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
589 {
590         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
591         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
592
593 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
594         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
595         if (*md5) {
596                 opts->options |= OPTION_MD5;
597                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
598
599                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
600                  * options. There was discussion about disabling SACK
601                  * rather than TS in order to fit in better with old,
602                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
603                  */
604                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
605         }
606 #else
607         *md5 = NULL;
608 #endif
609
610         /* We always send an MSS option. */
611         opts->mss = mss;
612         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
613
614         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
615                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
616                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
617                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
618         }
619         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
620                 opts->options |= OPTION_TS;
621                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
622                 opts->tsecr = req->ts_recent;
623                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
624         }
625         if (likely(ireq->sack_ok)) {
626                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
627                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
628                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
629         }
630         if (foc != NULL) {
631                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
632                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
633                 if (remaining >= need) {
634                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
635                         opts->fastopen_cookie = foc;
636                         remaining -= need;
637                 }
638         }
639
640         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
641 }
642
643 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
644  * final wire format yet.
645  */
646 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
647                                         struct tcp_out_options *opts,
648                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
649 {
650         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
651         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
652         unsigned int size = 0;
653         unsigned int eff_sacks;
654
655         opts->options = 0;
656
657 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
658         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
659         if (unlikely(*md5)) {
660                 opts->options |= OPTION_MD5;
661                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
662         }
663 #else
664         *md5 = NULL;
665 #endif
666
667         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
668                 opts->options |= OPTION_TS;
669                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
670                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
671                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
672         }
673
674         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
675         if (unlikely(eff_sacks)) {
676                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
677                 opts->num_sack_blocks =
678                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
679                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
680                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
681                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
682                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
683         }
684
685         return size;
686 }
687
688
689 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
690  *
691  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
692  * to reduce RTT and bufferbloat.
693  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
694  *
695  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
696  * needs to be reallocated in a driver.
697  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
698  *
699  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
700  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
701  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
702  */
703 struct tsq_tasklet {
704         struct tasklet_struct   tasklet;
705         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
706 };
707 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
708
709 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
710 {
711         if ((1 << sk->sk_state) &
712             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
713              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
714                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
715                                0, GFP_ATOMIC);
716 }
717 /*
718  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
719  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
720  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
721  * interrupt us (non NAPI drivers)
722  */
723 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
724 {
725         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
726         LIST_HEAD(list);
727         unsigned long flags;
728         struct list_head *q, *n;
729         struct tcp_sock *tp;
730         struct sock *sk;
731
732         local_irq_save(flags);
733         list_splice_init(&tsq->head, &list);
734         local_irq_restore(flags);
735
736         list_for_each_safe(q, n, &list) {
737                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
738                 list_del(&tp->tsq_node);
739
740                 sk = (struct sock *)tp;
741                 bh_lock_sock(sk);
742
743                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
744                         tcp_tsq_handler(sk);
745                 } else {
746                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
747                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
748                 }
749                 bh_unlock_sock(sk);
750
751                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
752                 sk_free(sk);
753         }
754 }
755
756 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
757                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
758                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
759                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
760 /**
761  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
762  * @sk: socket
763  *
764  * called from release_sock() to perform protocol dependent
765  * actions before socket release.
766  */
767 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
768 {
769         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
770         unsigned long flags, nflags;
771
772         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
773         do {
774                 flags = tp->tsq_flags;
775                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
776                         return;
777                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
778         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
779
780         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
781                 tcp_tsq_handler(sk);
782
783         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
784                 tcp_write_timer_handler(sk);
785                 __sock_put(sk);
786         }
787         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
788                 tcp_delack_timer_handler(sk);
789                 __sock_put(sk);
790         }
791         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
792                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
793                 __sock_put(sk);
794         }
795 }
796 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
797
798 void __init tcp_tasklet_init(void)
799 {
800         int i;
801
802         for_each_possible_cpu(i) {
803                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
804
805                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
806                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
807                              tcp_tasklet_func,
808                              (unsigned long)tsq);
809         }
810 }
811
812 /*
813  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
814  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
815  * hold qdisc lock.
816  */
817 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
818 {
819         struct sock *sk = skb->sk;
820         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
821
822         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
823             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
824                 unsigned long flags;
825                 struct tsq_tasklet *tsq;
826
827                 /* Keep a ref on socket.
828                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
829                  */
830                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
831
832                 /* queue this socket to tasklet queue */
833                 local_irq_save(flags);
834                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
835                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
836                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
837                 local_irq_restore(flags);
838         } else {
839                 sock_wfree(skb);
840         }
841 }
842
843 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
844  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
845  * transmission and possible later retransmissions.
846  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
847  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
848  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
849  * device.
850  *
851  * We are working here with either a clone of the original
852  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
853  */
854 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
855                             gfp_t gfp_mask)
856 {
857         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
858         struct inet_sock *inet;
859         struct tcp_sock *tp;
860         struct tcp_skb_cb *tcb;
861         struct tcp_out_options opts;
862         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
863         struct tcp_md5sig_key *md5;
864         struct tcphdr *th;
865         int err;
866
867         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
868
869         if (clone_it) {
870                 const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
871
872                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
873
874                 if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
875                              fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE))
876                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
877                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
878
879                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
880                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
881                 else
882                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
883                 if (unlikely(!skb))
884                         return -ENOBUFS;
885         }
886
887         inet = inet_sk(sk);
888         tp = tcp_sk(sk);
889         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
890         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
891
892         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
893                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
894         else
895                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
896                                                            &md5);
897         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
898
899         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
900                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
901
902         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
903          * another queue.
904          */
905         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
906
907         skb_push(skb, tcp_header_size);
908         skb_reset_transport_header(skb);
909
910         skb_orphan(skb);
911         skb->sk = sk;
912         skb->destructor = tcp_wfree;
913         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
914
915         /* Build TCP header and checksum it. */
916         th = tcp_hdr(skb);
917         th->source              = inet->inet_sport;
918         th->dest                = inet->inet_dport;
919         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
920         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
921         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
922                                         tcb->tcp_flags);
923
924         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
925                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
926                  * is never scaled.
927                  */
928                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
929         } else {
930                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
931         }
932         th->check               = 0;
933         th->urg_ptr             = 0;
934
935         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
936         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
937                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
938                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
939                         th->urg = 1;
940                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
941                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
942                         th->urg = 1;
943                 }
944         }
945
946         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
947         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
948                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
949
950 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
951         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
952         if (md5) {
953                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
954                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
955                                                md5, sk, NULL, skb);
956         }
957 #endif
958
959         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
960
961         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
962                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
963
964         if (skb->len != tcp_header_size)
965                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
966
967         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
968                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
969                               tcp_skb_pcount(skb));
970
971         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
972         if (likely(err <= 0))
973                 return err;
974
975         tcp_enter_cwr(sk, 1);
976
977         return net_xmit_eval(err);
978 }
979
980 /* This routine just queues the buffer for sending.
981  *
982  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
983  * otherwise socket can stall.
984  */
985 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
986 {
987         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
988
989         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
990         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
991         skb_header_release(skb);
992         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
993         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
994         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
995 }
996
997 /* Initialize TSO segments for a packet. */
998 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
999                                  unsigned int mss_now)
1000 {
1001         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1002
1003         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
1004         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
1005
1006         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1007                 /* Avoid the costly divide in the normal
1008                  * non-TSO case.
1009                  */
1010                 shinfo->gso_segs = 1;
1011                 shinfo->gso_size = 0;
1012                 shinfo->gso_type = 0;
1013         } else {
1014                 shinfo->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1015                 shinfo->gso_size = mss_now;
1016                 shinfo->gso_type = sk->sk_gso_type;
1017         }
1018 }
1019
1020 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1021  * skb is counted to fackets_out or not.
1022  */
1023 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1024                                    int decr)
1025 {
1026         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1027
1028         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1029                 return;
1030
1031         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1032                 tp->fackets_out -= decr;
1033 }
1034
1035 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1036  * tweaks to fix counters
1037  */
1038 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1039 {
1040         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1041
1042         tp->packets_out -= decr;
1043
1044         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1045                 tp->sacked_out -= decr;
1046         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1047                 tp->retrans_out -= decr;
1048         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1049                 tp->lost_out -= decr;
1050
1051         /* Reno case is special. Sigh... */
1052         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1053                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1054
1055         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1056
1057         if (tp->lost_skb_hint &&
1058             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1059             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1060                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1061
1062         tcp_verify_left_out(tp);
1063 }
1064
1065 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1066  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1067  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1068  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1069  */
1070 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1071                  unsigned int mss_now)
1072 {
1073         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1074         struct sk_buff *buff;
1075         int nsize, old_factor;
1076         int nlen;
1077         u8 flags;
1078
1079         if (WARN_ON(len > skb->len))
1080                 return -EINVAL;
1081
1082         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1083         if (nsize < 0)
1084                 nsize = 0;
1085
1086         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1087                 return -ENOMEM;
1088
1089         /* Get a new skb... force flag on. */
1090         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1091         if (buff == NULL)
1092                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1093
1094         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1095         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1096         nlen = skb->len - len - nsize;
1097         buff->truesize += nlen;
1098         skb->truesize -= nlen;
1099
1100         /* Correct the sequence numbers. */
1101         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1102         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1103         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1104
1105         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1106         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1107         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1108         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1109         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1110
1111         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1112                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1113                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1114                                                        skb_put(buff, nsize),
1115                                                        nsize, 0);
1116
1117                 skb_trim(skb, len);
1118
1119                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1120         } else {
1121                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1122                 skb_split(skb, buff, len);
1123         }
1124
1125         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1126
1127         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1128          * skbs, which it never sent before. --ANK
1129          */
1130         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1131         buff->tstamp = skb->tstamp;
1132
1133         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1134
1135         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1136         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1137         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1138
1139         /* If this packet has been sent out already, we must
1140          * adjust the various packet counters.
1141          */
1142         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1143                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1144                         tcp_skb_pcount(buff);
1145
1146                 if (diff)
1147                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1148         }
1149
1150         /* Link BUFF into the send queue. */
1151         skb_header_release(buff);
1152         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1153
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1158  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1159  * immediately discarded.
1160  */
1161 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1162 {
1163         struct skb_shared_info *shinfo;
1164         int i, k, eat;
1165
1166         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1167         if (eat) {
1168                 __skb_pull(skb, eat);
1169                 len -= eat;
1170                 if (!len)
1171                         return;
1172         }
1173         eat = len;
1174         k = 0;
1175         shinfo = skb_shinfo(skb);
1176         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1177                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1178
1179                 if (size <= eat) {
1180                         skb_frag_unref(skb, i);
1181                         eat -= size;
1182                 } else {
1183                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1184                         if (eat) {
1185                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1186                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1187                                 eat = 0;
1188                         }
1189                         k++;
1190                 }
1191         }
1192         shinfo->nr_frags = k;
1193
1194         skb_reset_tail_pointer(skb);
1195         skb->data_len -= len;
1196         skb->len = skb->data_len;
1197 }
1198
1199 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1200 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1201 {
1202         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1203                 return -ENOMEM;
1204
1205         __pskb_trim_head(skb, len);
1206
1207         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1208         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1209
1210         skb->truesize        -= len;
1211         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1212         sk_mem_uncharge(sk, len);
1213         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1214
1215         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1216         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1217                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1218
1219         return 0;
1220 }
1221
1222 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1223 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1224 {
1225         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1226         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1227         int mss_now;
1228
1229         /* Calculate base mss without TCP options:
1230            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1231          */
1232         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1233
1234         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1235         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1236                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1237
1238                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1239                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1240         }
1241
1242         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1243         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1244                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1245
1246         /* Now subtract optional transport overhead */
1247         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1248
1249         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1250         if (mss_now < 48)
1251                 mss_now = 48;
1252         return mss_now;
1253 }
1254
1255 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1256 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1257 {
1258         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1259         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1260                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1261 }
1262
1263 /* Inverse of above */
1264 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1265 {
1266         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1267         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1268         int mtu;
1269
1270         mtu = mss +
1271               tp->tcp_header_len +
1272               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1273               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1274
1275         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1276         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1277                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1278
1279                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1280                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1281         }
1282         return mtu;
1283 }
1284
1285 /* MTU probing init per socket */
1286 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1287 {
1288         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1289         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1290
1291         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1292         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1293                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1294         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1295         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1296 }
1297 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1298
1299 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1300
1301    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1302    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1303
1304    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1305    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1306    It also does not include TCP options.
1307
1308    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1309
1310    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1311    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1312    taking into account current pmtu, but never exceeds
1313    tp->rx_opt.mss_clamp.
1314
1315    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1316    DOES NOT include either tcp or ip options.
1317
1318    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1319    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1320  */
1321 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1322 {
1323         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1324         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1325         int mss_now;
1326
1327         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1328                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1329
1330         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1331         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1332
1333         /* And store cached results */
1334         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1335         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1336                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1337         tp->mss_cache = mss_now;
1338
1339         return mss_now;
1340 }
1341 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1342
1343 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1344  * and even PMTU discovery events into account.
1345  */
1346 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1347 {
1348         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1349         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1350         u32 mss_now;
1351         unsigned int header_len;
1352         struct tcp_out_options opts;
1353         struct tcp_md5sig_key *md5;
1354
1355         mss_now = tp->mss_cache;
1356
1357         if (dst) {
1358                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1359                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1360                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1361         }
1362
1363         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1364                      sizeof(struct tcphdr);
1365         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1366          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1367          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1368          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1369         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1370                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1371                 mss_now -= delta;
1372         }
1373
1374         return mss_now;
1375 }
1376
1377 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1378 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1379 {
1380         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1381
1382         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1383                 /* Network is feed fully. */
1384                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1385                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1386         } else {
1387                 /* Network starves. */
1388                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1389                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1390
1391                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1392                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1393                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1394         }
1395 }
1396
1397 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1398 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1399 {
1400         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1401                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1402 }
1403
1404 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1405  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1406  * The test is really :
1407  * if ((skb->len % mss) != 0)
1408  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1409  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1410  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1411  */
1412 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1413                                 const struct sk_buff *skb)
1414 {
1415         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1416                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1417 }
1418
1419 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1420  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1421  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1422  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1423  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1424  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1425  */
1426 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1427                             unsigned int mss_now, int nonagle)
1428 {
1429         return partial &&
1430                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1431                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1432 }
1433 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1434 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1435                                         const struct sk_buff *skb,
1436                                         unsigned int mss_now,
1437                                         unsigned int max_segs,
1438                                         int nonagle)
1439 {
1440         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1441         u32 partial, needed, window, max_len;
1442
1443         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1444         max_len = mss_now * max_segs;
1445
1446         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1447                 return max_len;
1448
1449         needed = min(skb->len, window);
1450
1451         if (max_len <= needed)
1452                 return max_len;
1453
1454         partial = needed % mss_now;
1455         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1456          * to include this last segment in this skb.
1457          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1458          */
1459         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, mss_now, nonagle))
1460                 return needed - partial;
1461
1462         return needed;
1463 }
1464
1465 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1466  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1467  */
1468 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1469                                          const struct sk_buff *skb)
1470 {
1471         u32 in_flight, cwnd;
1472
1473         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1474         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1475             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1476                 return 1;
1477
1478         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1479         cwnd = tp->snd_cwnd;
1480         if (in_flight < cwnd)
1481                 return (cwnd - in_flight);
1482
1483         return 0;
1484 }
1485
1486 /* Initialize TSO state of a skb.
1487  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1488  * SKB onto the wire.
1489  */
1490 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1491                              unsigned int mss_now)
1492 {
1493         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1494
1495         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1496                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1497                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1498         }
1499         return tso_segs;
1500 }
1501
1502
1503 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1504  * sent now.
1505  */
1506 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1507                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1508 {
1509         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1510          * write_queue (they have no chances to get new data).
1511          *
1512          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1513          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1514          */
1515         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1516                 return true;
1517
1518         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1519         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1520                 return true;
1521
1522         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, cur_mss, nonagle))
1523                 return true;
1524
1525         return false;
1526 }
1527
1528 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1529 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1530                              const struct sk_buff *skb,
1531                              unsigned int cur_mss)
1532 {
1533         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1534
1535         if (skb->len > cur_mss)
1536                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1537
1538         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1539 }
1540
1541 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1542  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1543  * packets allowed by the congestion window.
1544  */
1545 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1546                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1547 {
1548         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1549         unsigned int cwnd_quota;
1550
1551         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1552
1553         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1554                 return 0;
1555
1556         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1557         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1558                 cwnd_quota = 0;
1559
1560         return cwnd_quota;
1561 }
1562
1563 /* Test if sending is allowed right now. */
1564 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1565 {
1566         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1567         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1568
1569         return skb &&
1570                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1571                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1572                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1573 }
1574
1575 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1576  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1577  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1578  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1579  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1580  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1581  */
1582 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1583                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1584 {
1585         struct sk_buff *buff;
1586         int nlen = skb->len - len;
1587         u8 flags;
1588
1589         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1590         if (skb->len != skb->data_len)
1591                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1592
1593         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1594         if (unlikely(buff == NULL))
1595                 return -ENOMEM;
1596
1597         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1598         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1599         buff->truesize += nlen;
1600         skb->truesize -= nlen;
1601
1602         /* Correct the sequence numbers. */
1603         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1604         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1605         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1606
1607         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1608         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1609         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1610         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1611
1612         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1613         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1614
1615         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1616         skb_split(skb, buff, len);
1617
1618         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1619         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1620         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1621
1622         /* Link BUFF into the send queue. */
1623         skb_header_release(buff);
1624         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1625
1626         return 0;
1627 }
1628
1629 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1630  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1631  *
1632  * This algorithm is from John Heffner.
1633  */
1634 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1635 {
1636         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1637         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1638         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1639         int win_divisor;
1640
1641         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1642                 goto send_now;
1643
1644         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1645                 goto send_now;
1646
1647         /* Defer for less than two clock ticks. */
1648         if (tp->tso_deferred &&
1649             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1650                 goto send_now;
1651
1652         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1653
1654         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1655
1656         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1657
1658         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1659         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1660
1661         limit = min(send_win, cong_win);
1662
1663         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1664         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1665                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1666                 goto send_now;
1667
1668         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1669         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1670                 goto send_now;
1671
1672         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1673         if (win_divisor) {
1674                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1675
1676                 /* If at least some fraction of a window is available,
1677                  * just use it.
1678                  */
1679                 chunk /= win_divisor;
1680                 if (limit >= chunk)
1681                         goto send_now;
1682         } else {
1683                 /* Different approach, try not to defer past a single
1684                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1685                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1686                  * then send now.
1687                  */
1688                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1689                         goto send_now;
1690         }
1691
1692         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1693          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1694          */
1695         if (!tp->tso_deferred)
1696                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1697
1698         return true;
1699
1700 send_now:
1701         tp->tso_deferred = 0;
1702         return false;
1703 }
1704
1705 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1706  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1707  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1708  * changes resulting in larger path MTUs.
1709  *
1710  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1711  *         1 if a probe was sent,
1712  *         -1 otherwise
1713  */
1714 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1715 {
1716         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1717         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1718         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1719         int len;
1720         int probe_size;
1721         int size_needed;
1722         int copy;
1723         int mss_now;
1724
1725         /* Not currently probing/verifying,
1726          * not in recovery,
1727          * have enough cwnd, and
1728          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1729         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1730             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1731             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1732             tp->snd_cwnd < 11 ||
1733             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1734                 return -1;
1735
1736         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1737         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1738         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1739         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1740         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1741                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1742                 return -1;
1743         }
1744
1745         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1746         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1747                 return -1;
1748
1749         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1750                 return -1;
1751         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1752                 return 0;
1753
1754         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1755         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1756                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1757                         return -1;
1758                 else
1759                         return 0;
1760         }
1761
1762         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1763         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1764                 return -1;
1765         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1766         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1767
1768         skb = tcp_send_head(sk);
1769
1770         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1771         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1772         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1773         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1774         nskb->csum = 0;
1775         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1776
1777         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1778
1779         len = 0;
1780         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1781                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1782                 if (nskb->ip_summed)
1783                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1784                 else
1785                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1786                                                             skb_put(nskb, copy),
1787                                                             copy, nskb->csum);
1788
1789                 if (skb->len <= copy) {
1790                         /* We've eaten all the data from this skb.
1791                          * Throw it away. */
1792                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1793                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1794                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1795                 } else {
1796                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1797                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1798                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1799                                 skb_pull(skb, copy);
1800                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1801                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1802                                                                  skb->len, 0);
1803                         } else {
1804                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1805                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1806                         }
1807                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1808                 }
1809
1810                 len += copy;
1811
1812                 if (len >= probe_size)
1813                         break;
1814         }
1815         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1816
1817         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1818          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1819         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1820         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1821                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1822                  * effectively two packets. */
1823                 tp->snd_cwnd--;
1824                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1825
1826                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1827                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1828                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1829
1830                 return 1;
1831         }
1832
1833         return -1;
1834 }
1835
1836 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1837  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1838  * window for us.
1839  *
1840  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1841  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1842  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1843  *
1844  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1845  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1846
1847  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1848  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1849  */
1850 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1851                            int push_one, gfp_t gfp)
1852 {
1853         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1854         struct sk_buff *skb;
1855         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1856         int cwnd_quota;
1857         int result;
1858
1859         sent_pkts = 0;
1860
1861         if (!push_one) {
1862                 /* Do MTU probing. */
1863                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1864                 if (!result) {
1865                         return false;
1866                 } else if (result > 0) {
1867                         sent_pkts = 1;
1868                 }
1869         }
1870
1871         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1872                 unsigned int limit;
1873
1874                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1875                 BUG_ON(!tso_segs);
1876
1877                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1878                         goto repair; /* Skip network transmission */
1879
1880                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1881                 if (!cwnd_quota) {
1882                         if (push_one == 2)
1883                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1884                                 cwnd_quota = 1;
1885                         else
1886                                 break;
1887                 }
1888
1889                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1890                         break;
1891
1892                 if (tso_segs == 1) {
1893                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1894                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1895                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1896                                 break;
1897                 } else {
1898                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1899                                 break;
1900                 }
1901
1902                 /* TCP Small Queues :
1903                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1904                  * This allows for :
1905                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1906                  *  - faster recovery
1907                  *  - high rates
1908                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
1909                  * of queued bytes to ensure line rate.
1910                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
1911                  */
1912                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
1913                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
1914
1915                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1916                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1917                         /* It is possible TX completion already happened
1918                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
1919                          * test again the condition.
1920                          * We abuse smp_mb__after_clear_bit() because
1921                          * there is no smp_mb__after_set_bit() yet
1922                          */
1923                         smp_mb__after_clear_bit();
1924                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
1925                                 break;
1926                 }
1927
1928                 limit = mss_now;
1929                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1930                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1931                                                     min_t(unsigned int,
1932                                                           cwnd_quota,
1933                                                           sk->sk_gso_max_segs),
1934                                                     nonagle);
1935
1936                 if (skb->len > limit &&
1937                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1938                         break;
1939
1940                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1941
1942                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1943                         break;
1944
1945 repair:
1946                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1947                  * This call will increment packets_out.
1948                  */
1949                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1950
1951                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1952                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1953
1954                 if (push_one)
1955                         break;
1956         }
1957
1958         if (likely(sent_pkts)) {
1959                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1960                         tp->prr_out += sent_pkts;
1961
1962                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1963                 if (push_one != 2)
1964                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1965                 tcp_cwnd_validate(sk);
1966                 return false;
1967         }
1968         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1969 }
1970
1971 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1972 {
1973         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1974         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1975         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1976         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
1977
1978         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1979                 return false;
1980         /* No consecutive loss probes. */
1981         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1982                 tcp_rearm_rto(sk);
1983                 return false;
1984         }
1985         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1986          * finishes.
1987          */
1988         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
1989                 return false;
1990
1991         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
1992         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
1993                 return false;
1994
1995         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
1996          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
1997          */
1998         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->srtt_us || !tp->packets_out ||
1999             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2000                 return false;
2001
2002         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2003              tcp_send_head(sk))
2004                 return false;
2005
2006         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2007          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
2008          */
2009         timeout = rtt << 1;
2010         if (tp->packets_out == 1)
2011                 timeout = max_t(u32, timeout,
2012                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2013         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2014
2015         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2016         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2017         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2018         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2019                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2020                 if (delta > 0)
2021                         timeout = delta;
2022         }
2023
2024         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2025                                   TCP_RTO_MAX);
2026         return true;
2027 }
2028
2029 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2030  * retransmit the last segment.
2031  */
2032 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2033 {
2034         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2035         struct sk_buff *skb;
2036         int pcount;
2037         int mss = tcp_current_mss(sk);
2038         int err = -1;
2039
2040         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2041                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2042                 goto rearm_timer;
2043         }
2044
2045         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2046         if (tp->tlp_high_seq)
2047                 goto rearm_timer;
2048
2049         /* Retransmit last segment. */
2050         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2051         if (WARN_ON(!skb))
2052                 goto rearm_timer;
2053
2054         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2055         if (WARN_ON(!pcount))
2056                 goto rearm_timer;
2057
2058         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2059                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2060                         goto rearm_timer;
2061                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2062         }
2063
2064         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2065                 goto rearm_timer;
2066
2067         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2068         if (skb->len > 0)
2069                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2070
2071         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2072         if (likely(!err))
2073                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2074
2075 rearm_timer:
2076         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2077                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2078                                   TCP_RTO_MAX);
2079
2080         if (likely(!err))
2081                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2082                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2083 }
2084
2085 /* Push out any pending frames which were held back due to
2086  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2087  * The socket must be locked by the caller.
2088  */
2089 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2090                                int nonagle)
2091 {
2092         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2093          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2094          * all will be happy.
2095          */
2096         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2097                 return;
2098
2099         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2100                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2101                 tcp_check_probe_timer(sk);
2102 }
2103
2104 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2105  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2106  */
2107 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2108 {
2109         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2110
2111         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2112
2113         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2114 }
2115
2116 /* This function returns the amount that we can raise the
2117  * usable window based on the following constraints
2118  *
2119  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2120  * 2. We limit memory per socket
2121  *
2122  * RFC 1122:
2123  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2124  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2125  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2126  *
2127  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2128  * it at least MSS bytes.
2129  *
2130  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2131  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2132  *
2133  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2134  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2135  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2136  * window to always advance by a single byte.
2137  *
2138  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2139  * then this will not be a problem.
2140  *
2141  * BSD seems to make the following compromise:
2142  *
2143  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2144  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2145  *      then set the window to 0.
2146  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2147  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2148  *      and from being larger than the largest representable value.
2149  *
2150  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2151  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2152  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2153  * those cases where the window is constrained on the sender side
2154  * because the pipeline is full.
2155  *
2156  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2157  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2158  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2159  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2160  * of having a fixed window size at almost all times.
2161  *
2162  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2163  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2164  *
2165  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2166  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2167  */
2168 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2169 {
2170         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2171         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2172         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2173          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2174          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2175          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2176          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2177          */
2178         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2179         int free_space = tcp_space(sk);
2180         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2181         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2182         int window;
2183
2184         if (mss > full_space)
2185                 mss = full_space;
2186
2187         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2188                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2189
2190                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2191                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2192                                                4U * tp->advmss);
2193
2194                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2195                  * increase it due to wscale.
2196                  */
2197                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2198
2199                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2200                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2201                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2202                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2203                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2204                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2205                  */
2206                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2207                         return 0;
2208         }
2209
2210         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2211                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2212
2213         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2214          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2215          */
2216         window = tp->rcv_wnd;
2217         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2218                 window = free_space;
2219
2220                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2221                  * Import case: prevent zero window announcement if
2222                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2223                  */
2224                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2225                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2226                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2227         } else {
2228                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2229                  * Window clamp already applied above.
2230                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2231                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2232                  * and multiply from happening most of the time.
2233                  * We also don't do any window rounding when the free space
2234                  * is too small.
2235                  */
2236                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2237                         window = (free_space / mss) * mss;
2238                 else if (mss == full_space &&
2239                          free_space > window + (full_space >> 1))
2240                         window = free_space;
2241         }
2242
2243         return window;
2244 }
2245
2246 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2247 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2248 {
2249         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2250         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2251         int skb_size, next_skb_size;
2252
2253         skb_size = skb->len;
2254         next_skb_size = next_skb->len;
2255
2256         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2257
2258         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2259
2260         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2261
2262         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2263                                   next_skb_size);
2264
2265         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2266                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2267
2268         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2269                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2270
2271         /* Update sequence range on original skb. */
2272         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2273
2274         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2275         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2276
2277         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2278          * packet counting does not break.
2279          */
2280         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2281
2282         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2283         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2284         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2285                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2286
2287         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2288
2289         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2290 }
2291
2292 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2293 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2294 {
2295         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2296                 return false;
2297         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2298         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2299                 return false;
2300         if (skb_cloned(skb))
2301                 return false;
2302         if (skb == tcp_send_head(sk))
2303                 return false;
2304         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2305         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2306                 return false;
2307
2308         return true;
2309 }
2310
2311 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2312  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2313  */
2314 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2315                                      int space)
2316 {
2317         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2318         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2319         bool first = true;
2320
2321         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2322                 return;
2323         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2324                 return;
2325
2326         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2327                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2328                         break;
2329
2330                 space -= skb->len;
2331
2332                 if (first) {
2333                         first = false;
2334                         continue;
2335                 }
2336
2337                 if (space < 0)
2338                         break;
2339                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2340                  * the data in the second
2341                  */
2342                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2343                         break;
2344
2345                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2346                         break;
2347
2348                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2349         }
2350 }
2351
2352 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2353  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2354  * error occurred which prevented the send.
2355  */
2356 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2357 {
2358         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2359         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2360         unsigned int cur_mss;
2361
2362         /* Inconslusive MTU probe */
2363         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2364                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2365         }
2366
2367         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2368          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2369          */
2370         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2371             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2372                 return -EAGAIN;
2373
2374         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2375                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2376                         BUG();
2377                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2378                         return -ENOMEM;
2379         }
2380
2381         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2382                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2383
2384         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2385
2386         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2387          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2388          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2389          * our retransmit serves as a zero window probe.
2390          */
2391         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2392             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2393                 return -EAGAIN;
2394
2395         if (skb->len > cur_mss) {
2396                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2397                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2398         } else {
2399                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2400
2401                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2402                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2403                                 return -ENOMEM;
2404                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2405                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2406                 }
2407         }
2408
2409         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2410
2411         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2412          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2413          */
2414         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2415
2416         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2417          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2418          * beyond what csum_start can cover.
2419          */
2420         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2421                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2422                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2423                                                    GFP_ATOMIC);
2424                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2425                               -ENOBUFS;
2426         } else {
2427                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2428         }
2429 }
2430
2431 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2432 {
2433         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2434         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2435
2436         if (err == 0) {
2437                 /* Update global TCP statistics. */
2438                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2439                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2440                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2441                 tp->total_retrans++;
2442
2443 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2444                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2445                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2446                 }
2447 #endif
2448                 if (!tp->retrans_out)
2449                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2450                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2451                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2452
2453                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2454                 if (!tp->retrans_stamp)
2455                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2456
2457                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2458
2459                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2460                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2461                  */
2462                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2463         } else {
2464                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2465         }
2466         return err;
2467 }
2468
2469 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2470  * window/congestion state.
2471  */
2472 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2473 {
2474         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2475         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2476
2477         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2478         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2479                 return false;
2480
2481         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2482         if (tcp_is_reno(tp))
2483                 return false;
2484
2485         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2486          * and retransmission... Both ways have their merits...
2487          *
2488          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2489          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2490          * NextSeg() specified in RFC3517.
2491          */
2492
2493         if (tcp_may_send_now(sk))
2494                 return false;
2495
2496         return true;
2497 }
2498
2499 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2500  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2501  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2502  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2503  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2504  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2505  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2506  */
2507 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2508 {
2509         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2510         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2511         struct sk_buff *skb;
2512         struct sk_buff *hole = NULL;
2513         u32 last_lost;
2514         int mib_idx;
2515         int fwd_rexmitting = 0;
2516
2517         if (!tp->packets_out)
2518                 return;
2519
2520         if (!tp->lost_out)
2521                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2522
2523         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2524                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2525                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2526                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2527                         last_lost = tp->retransmit_high;
2528         } else {
2529                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2530                 last_lost = tp->snd_una;
2531         }
2532
2533         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2534                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2535
2536                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2537                         break;
2538                 /* we could do better than to assign each time */
2539                 if (hole == NULL)
2540                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2541
2542                 /* Assume this retransmit will generate
2543                  * only one packet for congestion window
2544                  * calculation purposes.  This works because
2545                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2546                  * packet to be MSS sized and all the
2547                  * packet counting works out.
2548                  */
2549                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2550                         return;
2551
2552                 if (fwd_rexmitting) {
2553 begin_fwd:
2554                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2555                                 break;
2556                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2557
2558                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2559                         tp->retransmit_high = last_lost;
2560                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2561                                 break;
2562                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2563                         if (hole != NULL) {
2564                                 skb = hole;
2565                                 hole = NULL;
2566                         }
2567                         fwd_rexmitting = 1;
2568                         goto begin_fwd;
2569
2570                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2571                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2572                                 hole = skb;
2573                         continue;
2574
2575                 } else {
2576                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2577                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2578                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2579                         else
2580                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2581                 }
2582
2583                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2584                         continue;
2585
2586                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2587                         return;
2588
2589                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2590
2591                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2592                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2593
2594                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2595                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2596                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2597                                                   TCP_RTO_MAX);
2598         }
2599 }
2600
2601 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2602  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2603  */
2604 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2605 {
2606         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2607         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2608         int mss_now;
2609
2610         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2611          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2612          * and IP options.
2613          */
2614         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2615
2616         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2617                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2618                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2619                 tp->write_seq++;
2620         } else {
2621                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2622                 for (;;) {
2623                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2624                                                sk->sk_allocation);
2625                         if (skb)
2626                                 break;
2627                         yield();
2628                 }
2629
2630                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2631                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2632                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2633                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2634                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2635                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2636         }
2637         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2638 }
2639
2640 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2641  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2642  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2643  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2644  */
2645 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2646 {
2647         struct sk_buff *skb;
2648
2649         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2650         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2651         if (!skb) {
2652                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2653                 return;
2654         }
2655
2656         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2657         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2658         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2659                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2660         /* Send it off. */
2661         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2662         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2663                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2664
2665         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2666 }
2667
2668 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2669  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2670  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2671  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2672  * and rcv_wscale values will not be correct.
2673  */
2674 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2675 {
2676         struct sk_buff *skb;
2677
2678         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2679         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2680                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2681                 return -EFAULT;
2682         }
2683         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2684                 if (skb_cloned(skb)) {
2685                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2686                         if (nskb == NULL)
2687                                 return -ENOMEM;
2688                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2689                         skb_header_release(nskb);
2690                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2691                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2692                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2693                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2694                         skb = nskb;
2695                 }
2696
2697                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2698                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2699         }
2700         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2701         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2702 }
2703
2704 /**
2705  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2706  * sk: listener socket
2707  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2708  * req: request_sock pointer
2709  *
2710  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2711  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2712  */
2713 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2714                                 struct request_sock *req,
2715                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2716 {
2717         struct tcp_out_options opts;
2718         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2719         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2720         struct tcphdr *th;
2721         struct sk_buff *skb;
2722         struct tcp_md5sig_key *md5;
2723         int tcp_header_size;
2724         int mss;
2725
2726         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15, 1, GFP_ATOMIC);
2727         if (unlikely(!skb)) {
2728                 dst_release(dst);
2729                 return NULL;
2730         }
2731         /* Reserve space for headers. */
2732         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2733
2734         skb_dst_set(skb, dst);
2735         security_skb_owned_by(skb, sk);
2736
2737         mss = dst_metric_advmss(dst);
2738         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2739                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2740
2741         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2742                 __u8 rcv_wscale;
2743                 /* Set this up on the first call only */
2744                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2745
2746                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2747                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2748                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2749                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2750
2751                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2752                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2753                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2754                         &req->rcv_wnd,
2755                         &req->window_clamp,
2756                         ireq->wscale_ok,
2757                         &rcv_wscale,
2758                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2759                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2760         }
2761
2762         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2763 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2764         if (unlikely(req->cookie_ts))
2765                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2766         else
2767 #endif
2768         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2769         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2770                                              foc) + sizeof(*th);
2771
2772         skb_push(skb, tcp_header_size);
2773         skb_reset_transport_header(skb);
2774
2775         th = tcp_hdr(skb);
2776         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2777         th->syn = 1;
2778         th->ack = 1;
2779         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2780         th->source = htons(ireq->ir_num);
2781         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
2782         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2783          * not even correctly set)
2784          */
2785         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2786                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2787
2788         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2789         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2790         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2791
2792         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2793         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2794         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2795         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2796         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2797
2798 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2799         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2800         if (md5) {
2801                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2802                                                md5, NULL, req, skb);
2803         }
2804 #endif
2805
2806         return skb;
2807 }
2808 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2809
2810 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2811 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2812 {
2813         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2814         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2815         __u8 rcv_wscale;
2816
2817         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2818          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2819          */
2820         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2821                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2822
2823 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2824         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2825                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2826 #endif
2827
2828         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2829         if (tp->rx_opt.user_mss)
2830                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2831         tp->max_window = 0;
2832         tcp_mtup_init(sk);
2833         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2834
2835         if (!tp->window_clamp)
2836                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2837         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2838         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2839                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2840
2841         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2842
2843         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2844         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2845             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2846                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2847
2848         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2849                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2850                                   &tp->rcv_wnd,
2851                                   &tp->window_clamp,
2852                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2853                                   &rcv_wscale,
2854                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2855
2856         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2857         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2858
2859         sk->sk_err = 0;
2860         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2861         tp->snd_wnd = 0;
2862         tcp_init_wl(tp, 0);
2863         tp->snd_una = tp->write_seq;
2864         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2865         tp->snd_up = tp->write_seq;
2866         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2867
2868         if (likely(!tp->repair))
2869                 tp->rcv_nxt = 0;
2870         else
2871                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2872         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2873         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2874
2875         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2876         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2877         tcp_clear_retrans(tp);
2878 }
2879
2880 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2881 {
2882         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2883         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2884
2885         tcb->end_seq += skb->len;
2886         skb_header_release(skb);
2887         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2888         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2889         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2890         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2891         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2892 }
2893
2894 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2895  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2896  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2897  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2898  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2899  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2900  */
2901 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2902 {
2903         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2904         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2905         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2906         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2907         unsigned long last_syn_loss = 0;
2908
2909         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2910         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2911                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2912         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2913         if (syn_loss > 1 &&
2914             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2915                 fo->cookie.len = -1;
2916                 goto fallback;
2917         }
2918
2919         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2920                 fo->cookie.len = -1;
2921         else if (fo->cookie.len <= 0)
2922                 goto fallback;
2923
2924         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2925          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2926          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2927          */
2928         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2929                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2930         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2931                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2932
2933         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2934                                    sk->sk_allocation);
2935         if (syn_data == NULL)
2936                 goto fallback;
2937
2938         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2939                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2940                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2941                 int len = iov->iov_len;
2942
2943                 if (syn_data->len + len > space)
2944                         len = space - syn_data->len;
2945                 else if (i + 1 == iovlen)
2946                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2947                         fo->data = NULL;
2948
2949                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2950                         goto fallback;
2951         }
2952
2953         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2954         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2955         if (data == NULL)
2956                 goto fallback;
2957         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2958         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2959         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2960         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2961         fo->copied = data->len;
2962
2963         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2964                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2965                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
2966                 goto done;
2967         }
2968         syn_data = NULL;
2969
2970 fallback:
2971         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2972         if (fo->cookie.len > 0)
2973                 fo->cookie.len = 0;
2974         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2975         if (err)
2976                 tp->syn_fastopen = 0;
2977         kfree_skb(syn_data);
2978 done:
2979         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2980         return err;
2981 }
2982
2983 /* Build a SYN and send it off. */
2984 int tcp_connect(struct sock *sk)
2985 {
2986         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2987         struct sk_buff *buff;
2988         int err;
2989
2990         tcp_connect_init(sk);
2991
2992         if (unlikely(tp->repair)) {
2993                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
2994                 return 0;
2995         }
2996
2997         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2998         if (unlikely(buff == NULL))
2999                 return -ENOBUFS;
3000
3001         /* Reserve space for headers. */
3002         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3003
3004         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3005         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3006         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3007         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
3008
3009         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3010         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3011               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3012         if (err == -ECONNREFUSED)
3013                 return err;
3014
3015         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3016          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3017          */
3018         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3019         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3020         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3021
3022         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3023         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3024                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3025         return 0;
3026 }
3027 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3028
3029 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3030  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3031  * for details.
3032  */
3033 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3034 {
3035         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3036         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3037         unsigned long timeout;
3038
3039         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3040                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3041                 int max_ato = HZ / 2;
3042
3043                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3044                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3045                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3046
3047                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3048
3049                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3050                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3051                  * directly.
3052                  */
3053                 if (tp->srtt_us) {
3054                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3055                                         TCP_DELACK_MIN);
3056
3057                         if (rtt < max_ato)
3058                                 max_ato = rtt;
3059                 }
3060
3061                 ato = min(ato, max_ato);
3062         }
3063
3064         /* Stay within the limit we were given */
3065         timeout = jiffies + ato;
3066
3067         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3068         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3069                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3070                  * send ACK now.
3071                  */
3072                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3073                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3074                         tcp_send_ack(sk);
3075                         return;
3076                 }
3077
3078                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3079                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3080         }
3081         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3082         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3083         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3084 }
3085
3086 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3087 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3088 {
3089         struct sk_buff *buff;
3090
3091         /* If we have been reset, we may not send again. */
3092         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3093                 return;
3094
3095         /* We are not putting this on the write queue, so
3096          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3097          * sock.
3098          */
3099         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3100         if (buff == NULL) {
3101                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3102                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3103                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3104                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3105                 return;
3106         }
3107
3108         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3109         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3110         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3111
3112         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3113         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3114         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3115 }
3116
3117 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3118  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3119  *
3120  * Question: what should we make while urgent mode?
3121  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3122  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3123  *
3124  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3125  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3126  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3127  */
3128 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3129 {
3130         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3131         struct sk_buff *skb;
3132
3133         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3134         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3135         if (skb == NULL)
3136                 return -1;
3137
3138         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3139         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3140         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3141          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3142          * send it.
3143          */
3144         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3145         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3146         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3147 }
3148
3149 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3150 {
3151         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3152                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3153                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3154         }
3155 }
3156
3157 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3158 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3159 {
3160         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3161         struct sk_buff *skb;
3162
3163         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3164                 return -1;
3165
3166         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3167             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3168                 int err;
3169                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3170                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3171
3172                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3173                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3174
3175                 /* We are probing the opening of a window
3176                  * but the window size is != 0
3177                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3178                  */
3179                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3180                     skb->len > mss) {
3181                         seg_size = min(seg_size, mss);
3182                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3183                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3184                                 return -1;
3185                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3186                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3187
3188                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3189                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3190                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3191                 if (!err)
3192                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3193                 return err;
3194         } else {
3195                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3196                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3197                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3198         }
3199 }
3200
3201 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3202  * a partial packet else a zero probe.
3203  */
3204 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3205 {
3206         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3207         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3208         int err;
3209
3210         err = tcp_write_wakeup(sk);
3211
3212         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3213                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3214                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3215                 icsk->icsk_backoff = 0;
3216                 return;
3217         }
3218
3219         if (err <= 0) {
3220                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3221                         icsk->icsk_backoff++;
3222                 icsk->icsk_probes_out++;
3223                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3224                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3225                                           TCP_RTO_MAX);
3226         } else {
3227                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3228                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3229                  * Let local senders to fight for local resources.
3230                  *
3231                  * Use accumulated backoff yet.
3232                  */
3233                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3234                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3235                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3236                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3237                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3238                                           TCP_RTO_MAX);
3239         }
3240 }