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