tcp: better TCP_SKB_CB layout to reduce cache line misses
[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 unsigned int sysctl_tcp_notsent_lowat __read_mostly = UINT_MAX;
69 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_notsent_lowat);
70
71 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
72                            int push_one, gfp_t gfp);
73
74 /* Account for new data that has been sent to the network. */
75 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
76 {
77         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
78         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
79         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
80
81         tcp_advance_send_head(sk, skb);
82         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
83
84         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
85         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
86             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
87                 tcp_rearm_rto(sk);
88         }
89
90         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
91                       tcp_skb_pcount(skb));
92 }
93
94 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
95  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
96  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
97  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
98  * invalid. OK, let's make this for now:
99  */
100 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
101 {
102         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
103
104         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
105                 return tp->snd_nxt;
106         else
107                 return tcp_wnd_end(tp);
108 }
109
110 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
111  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
112  *
113  * 1. It is independent of path mtu.
114  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
115  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
116  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
117  *    large MSS.
118  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
119  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
120  *    This may be overridden via information stored in routing table.
121  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
122  *    probably even Jumbo".
123  */
124 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
125 {
126         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
127         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
128         int mss = tp->advmss;
129
130         if (dst) {
131                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
132
133                 if (metric < mss) {
134                         mss = metric;
135                         tp->advmss = mss;
136                 }
137         }
138
139         return (__u16)mss;
140 }
141
142 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
143  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
144 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
145 {
146         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
147         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
148         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
149         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
150
151         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
152
153         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
154         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
155
156         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
157                 cwnd >>= 1;
158         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
159         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
160         tp->snd_cwnd_used = 0;
161 }
162
163 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
164 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
165                                 struct sock *sk)
166 {
167         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
168         const u32 now = tcp_time_stamp;
169         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
170
171         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
172             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
173                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
174
175         tp->lsndtime = now;
176
177         /* If it is a reply for ato after last received
178          * packet, enter pingpong mode.
179          */
180         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato &&
181             (!dst || !dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)))
182                         icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
183 }
184
185 /* Account for an ACK we sent. */
186 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
187 {
188         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
189         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
190 }
191
192
193 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
194 {
195         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
196          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
197          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
198          * limit when mss is larger than 1460.
199          */
200         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
201
202         if (mss > 1460)
203                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
204         return init_rwnd;
205 }
206
207 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
208  * Based on the assumption that the given amount of space
209  * will be offered. Store the results in the tp structure.
210  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
211  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
212  * This MUST be enforced by all callers.
213  */
214 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
215                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
216                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
217                                __u32 init_rcv_wnd)
218 {
219         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
220
221         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
222         if (*window_clamp == 0)
223                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
224         space = min(*window_clamp, space);
225
226         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
227         if (space > mss)
228                 space = (space / mss) * mss;
229
230         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
231          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
232          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
233          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
234          * unless the remote has sent us a window scaling option,
235          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
236          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
237          */
238         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
239                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
240         else
241                 (*rcv_wnd) = space;
242
243         (*rcv_wscale) = 0;
244         if (wscale_ok) {
245                 /* Set window scaling on max possible window
246                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
247                  */
248                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
249                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
250                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
251                         space >>= 1;
252                         (*rcv_wscale)++;
253                 }
254         }
255
256         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
257                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
258                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
259                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
260         }
261
262         /* Set the clamp no higher than max representable value */
263         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
266
267 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
268  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
269  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
270  * frame.
271  */
272 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
273 {
274         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
275         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
276         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
277         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
278
279         /* Never shrink the offered window */
280         if (new_win < cur_win) {
281                 /* Danger Will Robinson!
282                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
283                  * we will not be able to advertise a zero
284                  * window in time.  --DaveM
285                  *
286                  * Relax Will Robinson.
287                  */
288                 if (new_win == 0)
289                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
290                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
291                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
292         }
293         tp->rcv_wnd = new_win;
294         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
295
296         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
297          * scaled window.
298          */
299         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
300                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
301         else
302                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
303
304         /* RFC1323 scaling applied */
305         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
306
307         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
308         if (new_win == 0) {
309                 tp->pred_flags = 0;
310                 if (old_win)
311                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
312                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
313         } else if (old_win == 0) {
314                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
315         }
316
317         return new_win;
318 }
319
320 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
321 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
322 {
323         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
324         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
325                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
326 }
327
328 /* Packet ECN state for a SYN.  */
329 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
330 {
331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
332
333         tp->ecn_flags = 0;
334         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
335                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
336                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
337         }
338 }
339
340 static __inline__ void
341 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
342 {
343         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
344                 th->ece = 1;
345 }
346
347 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
348  * be sent.
349  */
350 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
351                                 int tcp_header_len)
352 {
353         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
354
355         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
356                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
357                 if (skb->len != tcp_header_len &&
358                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
359                         INET_ECN_xmit(sk);
360                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
361                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
362                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
363                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
364                         }
365                 } else {
366                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
367                         INET_ECN_dontxmit(sk);
368                 }
369                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
370                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
371         }
372 }
373
374 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
375  * auto increment end seqno.
376  */
377 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
378 {
379         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
380
381         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
382         skb->csum = 0;
383
384         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
385         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
386
387         shinfo->gso_segs = 1;
388         shinfo->gso_size = 0;
389         shinfo->gso_type = 0;
390
391         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
392         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
393                 seq++;
394         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
395 }
396
397 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
398 {
399         return tp->snd_una != tp->snd_up;
400 }
401
402 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
403 #define OPTION_TS               (1 << 1)
404 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
405 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
406 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
407
408 struct tcp_out_options {
409         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
410         u16 mss;                /* 0 to disable */
411         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
412         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
413         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
414         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
415         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
416         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
417 };
418
419 /* Write previously computed TCP options to the packet.
420  *
421  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
422  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
423  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
424  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
425  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
426  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
427  * particular reason why the ordering would need to be changed).
428  *
429  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
430  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
431  */
432 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
433                               struct tcp_out_options *opts)
434 {
435         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
436
437         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
438                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
439                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
440                 /* overload cookie hash location */
441                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
442                 ptr += 4;
443         }
444
445         if (unlikely(opts->mss)) {
446                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
447                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
448                                opts->mss);
449         }
450
451         if (likely(OPTION_TS & options)) {
452                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
453                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
454                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
455                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
456                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
457                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
458                 } else {
459                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
460                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
461                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
462                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
463                 }
464                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
465                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
466         }
467
468         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
469                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
470                                (TCPOPT_NOP << 16) |
471                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
472                                TCPOLEN_SACK_PERM);
473         }
474
475         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
476                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
477                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
478                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
479                                opts->ws);
480         }
481
482         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
483                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
484                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
485                 int this_sack;
486
487                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
488                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
489                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
490                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
491                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
492
493                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
494                      ++this_sack) {
495                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
496                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
497                 }
498
499                 tp->rx_opt.dsack = 0;
500         }
501
502         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
503                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
504
505                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
506                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
507                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
508
509                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
510                 if ((foc->len & 3) == 2) {
511                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
512                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
513                 }
514                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
515         }
516 }
517
518 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
519  * network wire format yet.
520  */
521 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
522                                 struct tcp_out_options *opts,
523                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
524 {
525         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
526         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
527         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
528
529 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
530         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
531         if (*md5) {
532                 opts->options |= OPTION_MD5;
533                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
534         }
535 #else
536         *md5 = NULL;
537 #endif
538
539         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
540          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
541          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
542          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
543          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
544          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
545          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
546          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
547          * going out.  */
548         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
549         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
550
551         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
552                 opts->options |= OPTION_TS;
553                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
554                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
555                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
556         }
557         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
558                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
559                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
560                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
561         }
562         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
563                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
564                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
565                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
566         }
567
568         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
569                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
570                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
571                 if (remaining >= need) {
572                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
573                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
574                         remaining -= need;
575                         tp->syn_fastopen = 1;
576                 }
577         }
578
579         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
580 }
581
582 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
583 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
584                                    struct request_sock *req,
585                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
586                                    struct tcp_out_options *opts,
587                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
588                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
589 {
590         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
591         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
592
593 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
594         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
595         if (*md5) {
596                 opts->options |= OPTION_MD5;
597                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
598
599                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
600                  * options. There was discussion about disabling SACK
601                  * rather than TS in order to fit in better with old,
602                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
603                  */
604                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
605         }
606 #else
607         *md5 = NULL;
608 #endif
609
610         /* We always send an MSS option. */
611         opts->mss = mss;
612         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
613
614         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
615                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
616                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
617                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
618         }
619         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
620                 opts->options |= OPTION_TS;
621                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb);
622                 opts->tsecr = req->ts_recent;
623                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
624         }
625         if (likely(ireq->sack_ok)) {
626                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
627                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
628                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
629         }
630         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
631                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
632                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
633                 if (remaining >= need) {
634                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
635                         opts->fastopen_cookie = foc;
636                         remaining -= need;
637                 }
638         }
639
640         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
641 }
642
643 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
644  * final wire format yet.
645  */
646 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
647                                         struct tcp_out_options *opts,
648                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
649 {
650         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
651         unsigned int size = 0;
652         unsigned int eff_sacks;
653
654         opts->options = 0;
655
656 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
657         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
658         if (unlikely(*md5)) {
659                 opts->options |= OPTION_MD5;
660                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
661         }
662 #else
663         *md5 = NULL;
664 #endif
665
666         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
667                 opts->options |= OPTION_TS;
668                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
669                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
670                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
671         }
672
673         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
674         if (unlikely(eff_sacks)) {
675                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
676                 opts->num_sack_blocks =
677                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
678                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
679                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
680                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
681                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
682         }
683
684         return size;
685 }
686
687
688 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
689  *
690  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
691  * to reduce RTT and bufferbloat.
692  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
693  *
694  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
695  * needs to be reallocated in a driver.
696  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
697  *
698  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
699  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
700  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
701  */
702 struct tsq_tasklet {
703         struct tasklet_struct   tasklet;
704         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
705 };
706 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
707
708 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
709 {
710         if ((1 << sk->sk_state) &
711             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
712              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
713                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
714                                0, GFP_ATOMIC);
715 }
716 /*
717  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
718  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
719  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
720  * interrupt us (non NAPI drivers)
721  */
722 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
723 {
724         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
725         LIST_HEAD(list);
726         unsigned long flags;
727         struct list_head *q, *n;
728         struct tcp_sock *tp;
729         struct sock *sk;
730
731         local_irq_save(flags);
732         list_splice_init(&tsq->head, &list);
733         local_irq_restore(flags);
734
735         list_for_each_safe(q, n, &list) {
736                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
737                 list_del(&tp->tsq_node);
738
739                 sk = (struct sock *)tp;
740                 bh_lock_sock(sk);
741
742                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
743                         tcp_tsq_handler(sk);
744                 } else {
745                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
746                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
747                 }
748                 bh_unlock_sock(sk);
749
750                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
751                 sk_free(sk);
752         }
753 }
754
755 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
756                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
757                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
758                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
759 /**
760  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
761  * @sk: socket
762  *
763  * called from release_sock() to perform protocol dependent
764  * actions before socket release.
765  */
766 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
767 {
768         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
769         unsigned long flags, nflags;
770
771         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
772         do {
773                 flags = tp->tsq_flags;
774                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
775                         return;
776                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
777         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
778
779         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
780                 tcp_tsq_handler(sk);
781
782         /* Here begins the tricky part :
783          * We are called from release_sock() with :
784          * 1) BH disabled
785          * 2) sk_lock.slock spinlock held
786          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
787          *
788          * But following code is meant to be called from BH handlers,
789          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
790          */
791         sock_release_ownership(sk);
792
793         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
794                 tcp_write_timer_handler(sk);
795                 __sock_put(sk);
796         }
797         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
798                 tcp_delack_timer_handler(sk);
799                 __sock_put(sk);
800         }
801         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
802                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
803                 __sock_put(sk);
804         }
805 }
806 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
807
808 void __init tcp_tasklet_init(void)
809 {
810         int i;
811
812         for_each_possible_cpu(i) {
813                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
814
815                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
816                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
817                              tcp_tasklet_func,
818                              (unsigned long)tsq);
819         }
820 }
821
822 /*
823  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
824  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
825  * hold qdisc lock.
826  */
827 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
828 {
829         struct sock *sk = skb->sk;
830         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
831
832         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
833             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
834                 unsigned long flags;
835                 struct tsq_tasklet *tsq;
836
837                 /* Keep a ref on socket.
838                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
839                  */
840                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
841
842                 /* queue this socket to tasklet queue */
843                 local_irq_save(flags);
844                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
845                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
846                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
847                 local_irq_restore(flags);
848         } else {
849                 sock_wfree(skb);
850         }
851 }
852
853 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
854  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
855  * transmission and possible later retransmissions.
856  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
857  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
858  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
859  * device.
860  *
861  * We are working here with either a clone of the original
862  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
863  */
864 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
865                             gfp_t gfp_mask)
866 {
867         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
868         struct inet_sock *inet;
869         struct tcp_sock *tp;
870         struct tcp_skb_cb *tcb;
871         struct tcp_out_options opts;
872         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
873         struct tcp_md5sig_key *md5;
874         struct tcphdr *th;
875         int err;
876
877         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
878
879         if (clone_it) {
880                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
881
882                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
883                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
884                 else
885                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
886                 if (unlikely(!skb))
887                         return -ENOBUFS;
888         }
889
890         inet = inet_sk(sk);
891         tp = tcp_sk(sk);
892         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
893         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
894
895         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
896                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
897         else
898                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
899                                                            &md5);
900         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
901
902         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
903                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
904
905         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
906          * another queue.
907          */
908         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
909
910         skb_push(skb, tcp_header_size);
911         skb_reset_transport_header(skb);
912
913         skb_orphan(skb);
914         skb->sk = sk;
915         skb->destructor = tcp_wfree;
916         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
917         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
918
919         /* Build TCP header and checksum it. */
920         th = tcp_hdr(skb);
921         th->source              = inet->inet_sport;
922         th->dest                = inet->inet_dport;
923         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
924         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
925         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
926                                         tcb->tcp_flags);
927
928         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
929                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
930                  * is never scaled.
931                  */
932                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
933         } else {
934                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
935         }
936         th->check               = 0;
937         th->urg_ptr             = 0;
938
939         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
940         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
941                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
942                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
943                         th->urg = 1;
944                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
945                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
946                         th->urg = 1;
947                 }
948         }
949
950         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
951         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
952                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
953
954 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
955         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
956         if (md5) {
957                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
958                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
959                                                md5, sk, NULL, skb);
960         }
961 #endif
962
963         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
964
965         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
966                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
967
968         if (skb->len != tcp_header_size)
969                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
970
971         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
972                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
973                               tcp_skb_pcount(skb));
974
975         /* Our usage of tstamp should remain private */
976         skb->tstamp.tv64 = 0;
977
978         /* Cleanup our debris for IP stacks */
979         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
980                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
981
982         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
983
984         if (likely(err <= 0))
985                 return err;
986
987         tcp_enter_cwr(sk);
988
989         return net_xmit_eval(err);
990 }
991
992 /* This routine just queues the buffer for sending.
993  *
994  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
995  * otherwise socket can stall.
996  */
997 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
998 {
999         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1000
1001         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1002         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1003         __skb_header_release(skb);
1004         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1005         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1006         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1007 }
1008
1009 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1010 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1011                                  unsigned int mss_now)
1012 {
1013         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1014
1015         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
1016         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
1017
1018         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1019                 /* Avoid the costly divide in the normal
1020                  * non-TSO case.
1021                  */
1022                 shinfo->gso_segs = 1;
1023                 shinfo->gso_size = 0;
1024                 shinfo->gso_type = 0;
1025         } else {
1026                 shinfo->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1027                 shinfo->gso_size = mss_now;
1028                 shinfo->gso_type = sk->sk_gso_type;
1029         }
1030 }
1031
1032 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1033  * skb is counted to fackets_out or not.
1034  */
1035 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1036                                    int decr)
1037 {
1038         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1039
1040         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1041                 return;
1042
1043         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1044                 tp->fackets_out -= decr;
1045 }
1046
1047 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1048  * tweaks to fix counters
1049  */
1050 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1051 {
1052         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1053
1054         tp->packets_out -= decr;
1055
1056         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1057                 tp->sacked_out -= decr;
1058         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1059                 tp->retrans_out -= decr;
1060         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1061                 tp->lost_out -= decr;
1062
1063         /* Reno case is special. Sigh... */
1064         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1065                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1066
1067         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1068
1069         if (tp->lost_skb_hint &&
1070             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1071             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1072                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1073
1074         tcp_verify_left_out(tp);
1075 }
1076
1077 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1078 {
1079         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1080
1081         if (unlikely(shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP) &&
1082             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1083                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1084                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1085
1086                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1087                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1088                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1089         }
1090 }
1091
1092 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1093  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1094  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1095  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1096  */
1097 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1098                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1099 {
1100         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1101         struct sk_buff *buff;
1102         int nsize, old_factor;
1103         int nlen;
1104         u8 flags;
1105
1106         if (WARN_ON(len > skb->len))
1107                 return -EINVAL;
1108
1109         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1110         if (nsize < 0)
1111                 nsize = 0;
1112
1113         if (skb_unclone(skb, gfp))
1114                 return -ENOMEM;
1115
1116         /* Get a new skb... force flag on. */
1117         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp);
1118         if (buff == NULL)
1119                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1120
1121         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1122         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1123         nlen = skb->len - len - nsize;
1124         buff->truesize += nlen;
1125         skb->truesize -= nlen;
1126
1127         /* Correct the sequence numbers. */
1128         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1129         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1130         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1131
1132         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1133         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1134         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1135         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1136         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1137
1138         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1139                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1140                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1141                                                        skb_put(buff, nsize),
1142                                                        nsize, 0);
1143
1144                 skb_trim(skb, len);
1145
1146                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1147         } else {
1148                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1149                 skb_split(skb, buff, len);
1150         }
1151
1152         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1153
1154         buff->tstamp = skb->tstamp;
1155         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1156
1157         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1158
1159         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1160         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1161         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1162
1163         /* If this packet has been sent out already, we must
1164          * adjust the various packet counters.
1165          */
1166         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1167                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1168                         tcp_skb_pcount(buff);
1169
1170                 if (diff)
1171                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1172         }
1173
1174         /* Link BUFF into the send queue. */
1175         __skb_header_release(buff);
1176         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1177
1178         return 0;
1179 }
1180
1181 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1182  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1183  * immediately discarded.
1184  */
1185 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1186 {
1187         struct skb_shared_info *shinfo;
1188         int i, k, eat;
1189
1190         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1191         if (eat) {
1192                 __skb_pull(skb, eat);
1193                 len -= eat;
1194                 if (!len)
1195                         return;
1196         }
1197         eat = len;
1198         k = 0;
1199         shinfo = skb_shinfo(skb);
1200         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1201                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1202
1203                 if (size <= eat) {
1204                         skb_frag_unref(skb, i);
1205                         eat -= size;
1206                 } else {
1207                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1208                         if (eat) {
1209                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1210                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1211                                 eat = 0;
1212                         }
1213                         k++;
1214                 }
1215         }
1216         shinfo->nr_frags = k;
1217
1218         skb_reset_tail_pointer(skb);
1219         skb->data_len -= len;
1220         skb->len = skb->data_len;
1221 }
1222
1223 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1224 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1225 {
1226         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1227                 return -ENOMEM;
1228
1229         __pskb_trim_head(skb, len);
1230
1231         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1232         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1233
1234         skb->truesize        -= len;
1235         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1236         sk_mem_uncharge(sk, len);
1237         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1238
1239         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1240         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1241                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1242
1243         return 0;
1244 }
1245
1246 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1247 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1248 {
1249         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1250         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1251         int mss_now;
1252
1253         /* Calculate base mss without TCP options:
1254            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1255          */
1256         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1257
1258         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1259         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1260                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1261
1262                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1263                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1264         }
1265
1266         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1267         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1268                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1269
1270         /* Now subtract optional transport overhead */
1271         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1272
1273         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1274         if (mss_now < 48)
1275                 mss_now = 48;
1276         return mss_now;
1277 }
1278
1279 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1280 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1281 {
1282         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1283         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1284                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1285 }
1286
1287 /* Inverse of above */
1288 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1289 {
1290         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1291         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1292         int mtu;
1293
1294         mtu = mss +
1295               tp->tcp_header_len +
1296               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1297               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1298
1299         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1300         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1301                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1302
1303                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1304                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1305         }
1306         return mtu;
1307 }
1308
1309 /* MTU probing init per socket */
1310 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1311 {
1312         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1313         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1314
1315         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1316         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1317                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1318         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1319         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1320 }
1321 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1322
1323 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1324
1325    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1326    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1327
1328    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1329    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1330    It also does not include TCP options.
1331
1332    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1333
1334    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1335    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1336    taking into account current pmtu, but never exceeds
1337    tp->rx_opt.mss_clamp.
1338
1339    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1340    DOES NOT include either tcp or ip options.
1341
1342    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1343    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1344  */
1345 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1346 {
1347         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1348         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1349         int mss_now;
1350
1351         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1352                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1353
1354         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1355         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1356
1357         /* And store cached results */
1358         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1359         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1360                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1361         tp->mss_cache = mss_now;
1362
1363         return mss_now;
1364 }
1365 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1366
1367 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1368  * and even PMTU discovery events into account.
1369  */
1370 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1371 {
1372         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1373         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1374         u32 mss_now;
1375         unsigned int header_len;
1376         struct tcp_out_options opts;
1377         struct tcp_md5sig_key *md5;
1378
1379         mss_now = tp->mss_cache;
1380
1381         if (dst) {
1382                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1383                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1384                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1385         }
1386
1387         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1388                      sizeof(struct tcphdr);
1389         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1390          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1391          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1392          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1393         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1394                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1395                 mss_now -= delta;
1396         }
1397
1398         return mss_now;
1399 }
1400
1401 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1402  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1403  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1404  */
1405 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1406 {
1407         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1408
1409         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1410             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1411                 /* Limited by application or receiver window. */
1412                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1413                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1414                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1415                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1416                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1417                 }
1418                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1419         }
1420         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1421 }
1422
1423 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1424 {
1425         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1426
1427         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1428          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1429          */
1430         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1431             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1432                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1433                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1434                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1435         }
1436
1437         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1438                 /* Network is feed fully. */
1439                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1440                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1441         } else {
1442                 /* Network starves. */
1443                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1444                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1445
1446                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1447                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1448                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1449         }
1450 }
1451
1452 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1453 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1454 {
1455         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1456                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1457 }
1458
1459 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1460  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1461  * The test is really :
1462  * if ((skb->len % mss) != 0)
1463  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1464  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1465  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1466  */
1467 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1468                                 const struct sk_buff *skb)
1469 {
1470         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1471                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1472 }
1473
1474 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1475  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1476  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1477  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1478  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1479  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1480  */
1481 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1482                             int nonagle)
1483 {
1484         return partial &&
1485                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1486                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1487 }
1488 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1489 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1490                                         const struct sk_buff *skb,
1491                                         unsigned int mss_now,
1492                                         unsigned int max_segs,
1493                                         int nonagle)
1494 {
1495         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1496         u32 partial, needed, window, max_len;
1497
1498         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1499         max_len = mss_now * max_segs;
1500
1501         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1502                 return max_len;
1503
1504         needed = min(skb->len, window);
1505
1506         if (max_len <= needed)
1507                 return max_len;
1508
1509         partial = needed % mss_now;
1510         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1511          * to include this last segment in this skb.
1512          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1513          */
1514         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1515                 return needed - partial;
1516
1517         return needed;
1518 }
1519
1520 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1521  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1522  */
1523 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1524                                          const struct sk_buff *skb)
1525 {
1526         u32 in_flight, cwnd;
1527
1528         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1529         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1530             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1531                 return 1;
1532
1533         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1534         cwnd = tp->snd_cwnd;
1535         if (in_flight < cwnd)
1536                 return (cwnd - in_flight);
1537
1538         return 0;
1539 }
1540
1541 /* Initialize TSO state of a skb.
1542  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1543  * SKB onto the wire.
1544  */
1545 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1546                              unsigned int mss_now)
1547 {
1548         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1549
1550         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1551                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1552                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1553         }
1554         return tso_segs;
1555 }
1556
1557
1558 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1559  * sent now.
1560  */
1561 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1562                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1563 {
1564         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1565          * write_queue (they have no chances to get new data).
1566          *
1567          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1568          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1569          */
1570         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1571                 return true;
1572
1573         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1574         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1575                 return true;
1576
1577         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1578                 return true;
1579
1580         return false;
1581 }
1582
1583 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1584 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1585                              const struct sk_buff *skb,
1586                              unsigned int cur_mss)
1587 {
1588         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1589
1590         if (skb->len > cur_mss)
1591                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1592
1593         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1594 }
1595
1596 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1597  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1598  * packets allowed by the congestion window.
1599  */
1600 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1601                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1602 {
1603         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1604         unsigned int cwnd_quota;
1605
1606         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1607
1608         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1609                 return 0;
1610
1611         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1612         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1613                 cwnd_quota = 0;
1614
1615         return cwnd_quota;
1616 }
1617
1618 /* Test if sending is allowed right now. */
1619 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1620 {
1621         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1622         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1623
1624         return skb &&
1625                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1626                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1627                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1628 }
1629
1630 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1631  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1632  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1633  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1634  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1635  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1636  */
1637 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1638                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1639 {
1640         struct sk_buff *buff;
1641         int nlen = skb->len - len;
1642         u8 flags;
1643
1644         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1645         if (skb->len != skb->data_len)
1646                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1647
1648         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1649         if (unlikely(buff == NULL))
1650                 return -ENOMEM;
1651
1652         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1653         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1654         buff->truesize += nlen;
1655         skb->truesize -= nlen;
1656
1657         /* Correct the sequence numbers. */
1658         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1659         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1660         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1661
1662         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1663         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1664         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1665         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1666
1667         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1668         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1669
1670         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1671         skb_split(skb, buff, len);
1672         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1673
1674         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1675         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1676         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1677
1678         /* Link BUFF into the send queue. */
1679         __skb_header_release(buff);
1680         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1681
1682         return 0;
1683 }
1684
1685 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1686  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1687  *
1688  * This algorithm is from John Heffner.
1689  */
1690 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1691                                  bool *is_cwnd_limited)
1692 {
1693         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1694         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1695         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1696         int win_divisor;
1697
1698         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1699                 goto send_now;
1700
1701         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1702                 goto send_now;
1703
1704         /* Defer for less than two clock ticks. */
1705         if (tp->tso_deferred &&
1706             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1707                 goto send_now;
1708
1709         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1710
1711         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1712
1713         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1714
1715         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1716         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1717
1718         limit = min(send_win, cong_win);
1719
1720         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1721         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1722                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1723                 goto send_now;
1724
1725         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1726         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1727                 goto send_now;
1728
1729         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1730         if (win_divisor) {
1731                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1732
1733                 /* If at least some fraction of a window is available,
1734                  * just use it.
1735                  */
1736                 chunk /= win_divisor;
1737                 if (limit >= chunk)
1738                         goto send_now;
1739         } else {
1740                 /* Different approach, try not to defer past a single
1741                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1742                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1743                  * then send now.
1744                  */
1745                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1746                         goto send_now;
1747         }
1748
1749         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1750          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1751          */
1752         if (!tp->tso_deferred)
1753                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1754
1755         if (cong_win < send_win && cong_win < skb->len)
1756                 *is_cwnd_limited = true;
1757
1758         return true;
1759
1760 send_now:
1761         tp->tso_deferred = 0;
1762         return false;
1763 }
1764
1765 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1766  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1767  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1768  * changes resulting in larger path MTUs.
1769  *
1770  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1771  *         1 if a probe was sent,
1772  *         -1 otherwise
1773  */
1774 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1775 {
1776         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1777         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1778         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1779         int len;
1780         int probe_size;
1781         int size_needed;
1782         int copy;
1783         int mss_now;
1784
1785         /* Not currently probing/verifying,
1786          * not in recovery,
1787          * have enough cwnd, and
1788          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1789         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1790             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1791             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1792             tp->snd_cwnd < 11 ||
1793             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1794                 return -1;
1795
1796         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1797         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1798         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1799         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1800         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1801                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1802                 return -1;
1803         }
1804
1805         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1806         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1807                 return -1;
1808
1809         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1810                 return -1;
1811         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1812                 return 0;
1813
1814         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1815         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1816                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1817                         return -1;
1818                 else
1819                         return 0;
1820         }
1821
1822         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1823         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1824                 return -1;
1825         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1826         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1827
1828         skb = tcp_send_head(sk);
1829
1830         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1831         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1832         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1833         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1834         nskb->csum = 0;
1835         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1836
1837         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1838
1839         len = 0;
1840         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1841                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1842                 if (nskb->ip_summed)
1843                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1844                 else
1845                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1846                                                             skb_put(nskb, copy),
1847                                                             copy, nskb->csum);
1848
1849                 if (skb->len <= copy) {
1850                         /* We've eaten all the data from this skb.
1851                          * Throw it away. */
1852                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1853                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1854                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1855                 } else {
1856                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1857                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1858                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1859                                 skb_pull(skb, copy);
1860                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1861                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1862                                                                  skb->len, 0);
1863                         } else {
1864                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1865                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1866                         }
1867                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1868                 }
1869
1870                 len += copy;
1871
1872                 if (len >= probe_size)
1873                         break;
1874         }
1875         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1876
1877         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1878          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
1879          */
1880         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1881                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1882                  * effectively two packets. */
1883                 tp->snd_cwnd--;
1884                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1885
1886                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1887                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1888                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1889
1890                 return 1;
1891         }
1892
1893         return -1;
1894 }
1895
1896 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1897  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1898  * window for us.
1899  *
1900  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1901  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1902  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1903  *
1904  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1905  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1906
1907  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1908  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1909  */
1910 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1911                            int push_one, gfp_t gfp)
1912 {
1913         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1914         struct sk_buff *skb;
1915         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1916         int cwnd_quota;
1917         int result;
1918         bool is_cwnd_limited = false;
1919
1920         sent_pkts = 0;
1921
1922         if (!push_one) {
1923                 /* Do MTU probing. */
1924                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1925                 if (!result) {
1926                         return false;
1927                 } else if (result > 0) {
1928                         sent_pkts = 1;
1929                 }
1930         }
1931
1932         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1933                 unsigned int limit;
1934
1935                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1936                 BUG_ON(!tso_segs);
1937
1938                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
1939                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
1940                         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
1941                         goto repair; /* Skip network transmission */
1942                 }
1943
1944                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1945                 if (!cwnd_quota) {
1946                         is_cwnd_limited = true;
1947                         if (push_one == 2)
1948                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1949                                 cwnd_quota = 1;
1950                         else
1951                                 break;
1952                 }
1953
1954                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1955                         break;
1956
1957                 if (tso_segs == 1) {
1958                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1959                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1960                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1961                                 break;
1962                 } else {
1963                         if (!push_one &&
1964                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited))
1965                                 break;
1966                 }
1967
1968                 /* TCP Small Queues :
1969                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1970                  * This allows for :
1971                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1972                  *  - faster recovery
1973                  *  - high rates
1974                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
1975                  * of queued bytes to ensure line rate.
1976                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
1977                  */
1978                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
1979                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
1980
1981                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1982                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1983                         /* It is possible TX completion already happened
1984                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
1985                          * test again the condition.
1986                          */
1987                         smp_mb__after_atomic();
1988                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
1989                                 break;
1990                 }
1991
1992                 limit = mss_now;
1993                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1994                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1995                                                     min_t(unsigned int,
1996                                                           cwnd_quota,
1997                                                           sk->sk_gso_max_segs),
1998                                                     nonagle);
1999
2000                 if (skb->len > limit &&
2001                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2002                         break;
2003
2004                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2005                         break;
2006
2007 repair:
2008                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2009                  * This call will increment packets_out.
2010                  */
2011                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2012
2013                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2014                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2015
2016                 if (push_one)
2017                         break;
2018         }
2019
2020         if (likely(sent_pkts)) {
2021                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2022                         tp->prr_out += sent_pkts;
2023
2024                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2025                 if (push_one != 2)
2026                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2027                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2028                 return false;
2029         }
2030         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
2031 }
2032
2033 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2034 {
2035         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2036         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2037         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2038         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2039
2040         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
2041                 return false;
2042         /* No consecutive loss probes. */
2043         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2044                 tcp_rearm_rto(sk);
2045                 return false;
2046         }
2047         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2048          * finishes.
2049          */
2050         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
2051                 return false;
2052
2053         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2054         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2055                 return false;
2056
2057         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2058          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2059          */
2060         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->srtt_us || !tp->packets_out ||
2061             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2062                 return false;
2063
2064         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2065              tcp_send_head(sk))
2066                 return false;
2067
2068         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2069          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
2070          */
2071         timeout = rtt << 1;
2072         if (tp->packets_out == 1)
2073                 timeout = max_t(u32, timeout,
2074                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2075         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2076
2077         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2078         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2079         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2080         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2081                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2082                 if (delta > 0)
2083                         timeout = delta;
2084         }
2085
2086         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2087                                   TCP_RTO_MAX);
2088         return true;
2089 }
2090
2091 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2092  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2093  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2094  * Note: This is called from BH context only.
2095  */
2096 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2097                                     const struct sk_buff *skb)
2098 {
2099         const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
2100
2101         if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
2102                      fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE)) {
2103                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2104                                  LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2105                 return true;
2106         }
2107         return false;
2108 }
2109
2110 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2111  * retransmit the last segment.
2112  */
2113 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2114 {
2115         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2116         struct sk_buff *skb;
2117         int pcount;
2118         int mss = tcp_current_mss(sk);
2119         int err = -1;
2120
2121         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2122                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2123                 goto rearm_timer;
2124         }
2125
2126         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2127         if (tp->tlp_high_seq)
2128                 goto rearm_timer;
2129
2130         /* Retransmit last segment. */
2131         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2132         if (WARN_ON(!skb))
2133                 goto rearm_timer;
2134
2135         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2136                 goto rearm_timer;
2137
2138         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2139         if (WARN_ON(!pcount))
2140                 goto rearm_timer;
2141
2142         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2143                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2144                                           GFP_ATOMIC)))
2145                         goto rearm_timer;
2146                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2147         }
2148
2149         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2150                 goto rearm_timer;
2151
2152         err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2153
2154         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2155         if (likely(!err))
2156                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2157
2158 rearm_timer:
2159         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2160                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2161                                   TCP_RTO_MAX);
2162
2163         if (likely(!err))
2164                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2165                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2166 }
2167
2168 /* Push out any pending frames which were held back due to
2169  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2170  * The socket must be locked by the caller.
2171  */
2172 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2173                                int nonagle)
2174 {
2175         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2176          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2177          * all will be happy.
2178          */
2179         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2180                 return;
2181
2182         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2183                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2184                 tcp_check_probe_timer(sk);
2185 }
2186
2187 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2188  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2189  */
2190 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2191 {
2192         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2193
2194         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2195
2196         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2197 }
2198
2199 /* This function returns the amount that we can raise the
2200  * usable window based on the following constraints
2201  *
2202  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2203  * 2. We limit memory per socket
2204  *
2205  * RFC 1122:
2206  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2207  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2208  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2209  *
2210  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2211  * it at least MSS bytes.
2212  *
2213  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2214  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2215  *
2216  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2217  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2218  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2219  * window to always advance by a single byte.
2220  *
2221  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2222  * then this will not be a problem.
2223  *
2224  * BSD seems to make the following compromise:
2225  *
2226  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2227  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2228  *      then set the window to 0.
2229  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2230  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2231  *      and from being larger than the largest representable value.
2232  *
2233  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2234  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2235  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2236  * those cases where the window is constrained on the sender side
2237  * because the pipeline is full.
2238  *
2239  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2240  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2241  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2242  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2243  * of having a fixed window size at almost all times.
2244  *
2245  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2246  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2247  *
2248  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2249  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2250  */
2251 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2252 {
2253         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2254         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2255         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2256          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2257          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2258          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2259          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2260          */
2261         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2262         int free_space = tcp_space(sk);
2263         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2264         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2265         int window;
2266
2267         if (mss > full_space)
2268                 mss = full_space;
2269
2270         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2271                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2272
2273                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2274                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2275                                                4U * tp->advmss);
2276
2277                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2278                  * increase it due to wscale.
2279                  */
2280                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2281
2282                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2283                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2284                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2285                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2286                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2287                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2288                  */
2289                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2290                         return 0;
2291         }
2292
2293         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2294                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2295
2296         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2297          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2298          */
2299         window = tp->rcv_wnd;
2300         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2301                 window = free_space;
2302
2303                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2304                  * Import case: prevent zero window announcement if
2305                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2306                  */
2307                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2308                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2309                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2310         } else {
2311                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2312                  * Window clamp already applied above.
2313                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2314                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2315                  * and multiply from happening most of the time.
2316                  * We also don't do any window rounding when the free space
2317                  * is too small.
2318                  */
2319                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2320                         window = (free_space / mss) * mss;
2321                 else if (mss == full_space &&
2322                          free_space > window + (full_space >> 1))
2323                         window = free_space;
2324         }
2325
2326         return window;
2327 }
2328
2329 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2330 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2331 {
2332         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2333         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2334         int skb_size, next_skb_size;
2335
2336         skb_size = skb->len;
2337         next_skb_size = next_skb->len;
2338
2339         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2340
2341         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2342
2343         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2344
2345         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2346                                   next_skb_size);
2347
2348         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2349                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2350
2351         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2352                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2353
2354         /* Update sequence range on original skb. */
2355         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2356
2357         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2358         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2359
2360         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2361          * packet counting does not break.
2362          */
2363         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2364
2365         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2366         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2367         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2368                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2369
2370         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2371
2372         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2373 }
2374
2375 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2376 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2377 {
2378         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2379                 return false;
2380         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2381         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2382                 return false;
2383         if (skb_cloned(skb))
2384                 return false;
2385         if (skb == tcp_send_head(sk))
2386                 return false;
2387         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2388         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2389                 return false;
2390
2391         return true;
2392 }
2393
2394 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2395  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2396  */
2397 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2398                                      int space)
2399 {
2400         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2401         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2402         bool first = true;
2403
2404         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2405                 return;
2406         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2407                 return;
2408
2409         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2410                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2411                         break;
2412
2413                 space -= skb->len;
2414
2415                 if (first) {
2416                         first = false;
2417                         continue;
2418                 }
2419
2420                 if (space < 0)
2421                         break;
2422                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2423                  * the data in the second
2424                  */
2425                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2426                         break;
2427
2428                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2429                         break;
2430
2431                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2432         }
2433 }
2434
2435 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2436  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2437  * error occurred which prevented the send.
2438  */
2439 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2440 {
2441         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2442         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2443         unsigned int cur_mss;
2444         int err;
2445
2446         /* Inconslusive MTU probe */
2447         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2448                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2449         }
2450
2451         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2452          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2453          */
2454         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2455             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2456                 return -EAGAIN;
2457
2458         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2459                 return -EBUSY;
2460
2461         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2462                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2463                         BUG();
2464                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2465                         return -ENOMEM;
2466         }
2467
2468         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2469                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2470
2471         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2472
2473         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2474          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2475          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2476          * our retransmit serves as a zero window probe.
2477          */
2478         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2479             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2480                 return -EAGAIN;
2481
2482         if (skb->len > cur_mss) {
2483                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2484                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2485         } else {
2486                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2487
2488                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2489                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2490                                 return -ENOMEM;
2491                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2492                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2493                 }
2494         }
2495
2496         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2497
2498         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2499          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2500          */
2501
2502         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2503          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2504          * beyond what csum_start can cover.
2505          */
2506         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2507                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2508                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2509                                                    GFP_ATOMIC);
2510                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2511                              -ENOBUFS;
2512         } else {
2513                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2514         }
2515
2516         if (likely(!err)) {
2517                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2518                 /* Update global TCP statistics. */
2519                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2520                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2521                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2522                 tp->total_retrans++;
2523         }
2524         return err;
2525 }
2526
2527 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2528 {
2529         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2530         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2531
2532         if (err == 0) {
2533 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2534                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2535                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2536                 }
2537 #endif
2538                 if (!tp->retrans_out)
2539                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2540                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2541                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2542
2543                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2544                 if (!tp->retrans_stamp)
2545                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2546
2547                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2548                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2549                  */
2550                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2551         } else if (err != -EBUSY) {
2552                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2553         }
2554
2555         if (tp->undo_retrans < 0)
2556                 tp->undo_retrans = 0;
2557         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2558         return err;
2559 }
2560
2561 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2562  * window/congestion state.
2563  */
2564 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2565 {
2566         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2567         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2568
2569         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2570         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2571                 return false;
2572
2573         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2574         if (tcp_is_reno(tp))
2575                 return false;
2576
2577         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2578          * and retransmission... Both ways have their merits...
2579          *
2580          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2581          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2582          * NextSeg() specified in RFC3517.
2583          */
2584
2585         if (tcp_may_send_now(sk))
2586                 return false;
2587
2588         return true;
2589 }
2590
2591 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2592  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2593  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2594  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2595  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2596  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2597  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2598  */
2599 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2600 {
2601         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2602         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2603         struct sk_buff *skb;
2604         struct sk_buff *hole = NULL;
2605         u32 last_lost;
2606         int mib_idx;
2607         int fwd_rexmitting = 0;
2608
2609         if (!tp->packets_out)
2610                 return;
2611
2612         if (!tp->lost_out)
2613                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2614
2615         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2616                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2617                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2618                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2619                         last_lost = tp->retransmit_high;
2620         } else {
2621                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2622                 last_lost = tp->snd_una;
2623         }
2624
2625         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2626                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2627
2628                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2629                         break;
2630                 /* we could do better than to assign each time */
2631                 if (hole == NULL)
2632                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2633
2634                 /* Assume this retransmit will generate
2635                  * only one packet for congestion window
2636                  * calculation purposes.  This works because
2637                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2638                  * packet to be MSS sized and all the
2639                  * packet counting works out.
2640                  */
2641                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2642                         return;
2643
2644                 if (fwd_rexmitting) {
2645 begin_fwd:
2646                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2647                                 break;
2648                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2649
2650                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2651                         tp->retransmit_high = last_lost;
2652                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2653                                 break;
2654                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2655                         if (hole != NULL) {
2656                                 skb = hole;
2657                                 hole = NULL;
2658                         }
2659                         fwd_rexmitting = 1;
2660                         goto begin_fwd;
2661
2662                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2663                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2664                                 hole = skb;
2665                         continue;
2666
2667                 } else {
2668                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2669                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2670                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2671                         else
2672                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2673                 }
2674
2675                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2676                         continue;
2677
2678                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2679                         return;
2680
2681                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2682
2683                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2684                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2685
2686                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2687                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2688                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2689                                                   TCP_RTO_MAX);
2690         }
2691 }
2692
2693 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2694  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2695  */
2696 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2697 {
2698         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2699         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2700         int mss_now;
2701
2702         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2703          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2704          * and IP options.
2705          */
2706         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2707
2708         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2709                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2710                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2711                 tp->write_seq++;
2712         } else {
2713                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2714                 for (;;) {
2715                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2716                                                sk->sk_allocation);
2717                         if (skb)
2718                                 break;
2719                         yield();
2720                 }
2721
2722                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2723                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2724                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2725                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2726                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2727                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2728         }
2729         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2730 }
2731
2732 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2733  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2734  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2735  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2736  */
2737 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2738 {
2739         struct sk_buff *skb;
2740
2741         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2742         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2743         if (!skb) {
2744                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2745                 return;
2746         }
2747
2748         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2749         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2750         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2751                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2752         /* Send it off. */
2753         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2754                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2755
2756         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2757 }
2758
2759 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2760  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2761  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2762  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2763  * and rcv_wscale values will not be correct.
2764  */
2765 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2766 {
2767         struct sk_buff *skb;
2768
2769         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2770         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2771                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2772                 return -EFAULT;
2773         }
2774         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2775                 if (skb_cloned(skb)) {
2776                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2777                         if (nskb == NULL)
2778                                 return -ENOMEM;
2779                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2780                         __skb_header_release(nskb);
2781                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2782                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2783                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2784                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2785                         skb = nskb;
2786                 }
2787
2788                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2789                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2790         }
2791         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2792 }
2793
2794 /**
2795  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2796  * sk: listener socket
2797  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2798  * req: request_sock pointer
2799  *
2800  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2801  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2802  */
2803 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2804                                 struct request_sock *req,
2805                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2806 {
2807         struct tcp_out_options opts;
2808         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2809         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2810         struct tcphdr *th;
2811         struct sk_buff *skb;
2812         struct tcp_md5sig_key *md5;
2813         int tcp_header_size;
2814         int mss;
2815
2816         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER, 1, GFP_ATOMIC);
2817         if (unlikely(!skb)) {
2818                 dst_release(dst);
2819                 return NULL;
2820         }
2821         /* Reserve space for headers. */
2822         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2823
2824         skb_dst_set(skb, dst);
2825         security_skb_owned_by(skb, sk);
2826
2827         mss = dst_metric_advmss(dst);
2828         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2829                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2830
2831         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2832 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2833         if (unlikely(req->cookie_ts))
2834                 skb->skb_mstamp.stamp_jiffies = cookie_init_timestamp(req);
2835         else
2836 #endif
2837         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2838         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2839                                              foc) + sizeof(*th);
2840
2841         skb_push(skb, tcp_header_size);
2842         skb_reset_transport_header(skb);
2843
2844         th = tcp_hdr(skb);
2845         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2846         th->syn = 1;
2847         th->ack = 1;
2848         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2849         th->source = htons(ireq->ir_num);
2850         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
2851         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2852          * not even correctly set)
2853          */
2854         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2855                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2856
2857         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2858         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2859         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2860
2861         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2862         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2863         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2864         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2865         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2866
2867 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2868         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2869         if (md5) {
2870                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2871                                                md5, NULL, req, skb);
2872         }
2873 #endif
2874
2875         return skb;
2876 }
2877 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2878
2879 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2880 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2881 {
2882         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2883         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2884         __u8 rcv_wscale;
2885
2886         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2887          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2888          */
2889         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2890                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2891
2892 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2893         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2894                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2895 #endif
2896
2897         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2898         if (tp->rx_opt.user_mss)
2899                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2900         tp->max_window = 0;
2901         tcp_mtup_init(sk);
2902         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2903
2904         if (!tp->window_clamp)
2905                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2906         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2907         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2908                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2909
2910         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2911
2912         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2913         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2914             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2915                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2916
2917         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2918                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2919                                   &tp->rcv_wnd,
2920                                   &tp->window_clamp,
2921                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2922                                   &rcv_wscale,
2923                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2924
2925         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2926         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2927
2928         sk->sk_err = 0;
2929         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2930         tp->snd_wnd = 0;
2931         tcp_init_wl(tp, 0);
2932         tp->snd_una = tp->write_seq;
2933         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2934         tp->snd_up = tp->write_seq;
2935         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2936
2937         if (likely(!tp->repair))
2938                 tp->rcv_nxt = 0;
2939         else
2940                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2941         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2942         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2943
2944         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2945         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2946         tcp_clear_retrans(tp);
2947 }
2948
2949 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2950 {
2951         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2952         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2953
2954         tcb->end_seq += skb->len;
2955         __skb_header_release(skb);
2956         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2957         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2958         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2959         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2960         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2961 }
2962
2963 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2964  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2965  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2966  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2967  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2968  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2969  */
2970 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2971 {
2972         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2973         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2974         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2975         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2976         unsigned long last_syn_loss = 0;
2977
2978         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2979         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2980                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2981         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2982         if (syn_loss > 1 &&
2983             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2984                 fo->cookie.len = -1;
2985                 goto fallback;
2986         }
2987
2988         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2989                 fo->cookie.len = -1;
2990         else if (fo->cookie.len <= 0)
2991                 goto fallback;
2992
2993         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2994          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2995          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2996          */
2997         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2998                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2999         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3000                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3001
3002         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3003
3004         /* limit to order-0 allocations */
3005         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3006
3007         syn_data = skb_copy_expand(syn, MAX_TCP_HEADER, space,
3008                                    sk->sk_allocation);
3009         if (syn_data == NULL)
3010                 goto fallback;
3011
3012         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
3013                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
3014                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
3015                 int len = iov->iov_len;
3016
3017                 if (syn_data->len + len > space)
3018                         len = space - syn_data->len;
3019                 else if (i + 1 == iovlen)
3020                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3021                         fo->data = NULL;
3022
3023                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
3024                         goto fallback;
3025         }
3026
3027         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
3028         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
3029         if (data == NULL)
3030                 goto fallback;
3031         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
3032         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
3033         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
3034         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
3035         fo->copied = data->len;
3036
3037         /* syn_data is about to be sent, we need to take current time stamps
3038          * for the packets that are in write queue : SYN packet and DATA
3039          */
3040         skb_mstamp_get(&syn->skb_mstamp);
3041         data->skb_mstamp = syn->skb_mstamp;
3042
3043         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
3044                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3045                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3046                 goto done;
3047         }
3048         syn_data = NULL;
3049
3050 fallback:
3051         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3052         if (fo->cookie.len > 0)
3053                 fo->cookie.len = 0;
3054         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3055         if (err)
3056                 tp->syn_fastopen = 0;
3057         kfree_skb(syn_data);
3058 done:
3059         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3060         return err;
3061 }
3062
3063 /* Build a SYN and send it off. */
3064 int tcp_connect(struct sock *sk)
3065 {
3066         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3067         struct sk_buff *buff;
3068         int err;
3069
3070         tcp_connect_init(sk);
3071
3072         if (unlikely(tp->repair)) {
3073                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3074                 return 0;
3075         }
3076
3077         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
3078         if (unlikely(buff == NULL))
3079                 return -ENOBUFS;
3080
3081         /* Reserve space for headers. */
3082         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3083
3084         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3085         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp;
3086         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3087         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
3088
3089         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3090         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3091               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3092         if (err == -ECONNREFUSED)
3093                 return err;
3094
3095         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3096          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3097          */
3098         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3099         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3100         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3101
3102         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3103         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3104                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3105         return 0;
3106 }
3107 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3108
3109 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3110  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3111  * for details.
3112  */
3113 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3114 {
3115         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3116         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3117         unsigned long timeout;
3118
3119         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3120                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3121                 int max_ato = HZ / 2;
3122
3123                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3124                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3125                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3126
3127                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3128
3129                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3130                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3131                  * directly.
3132                  */
3133                 if (tp->srtt_us) {
3134                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3135                                         TCP_DELACK_MIN);
3136
3137                         if (rtt < max_ato)
3138                                 max_ato = rtt;
3139                 }
3140
3141                 ato = min(ato, max_ato);
3142         }
3143
3144         /* Stay within the limit we were given */
3145         timeout = jiffies + ato;
3146
3147         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3148         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3149                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3150                  * send ACK now.
3151                  */
3152                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3153                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3154                         tcp_send_ack(sk);
3155                         return;
3156                 }
3157
3158                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3159                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3160         }
3161         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3162         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3163         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3164 }
3165
3166 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3167 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3168 {
3169         struct sk_buff *buff;
3170
3171         /* If we have been reset, we may not send again. */
3172         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3173                 return;
3174
3175         /* We are not putting this on the write queue, so
3176          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3177          * sock.
3178          */
3179         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3180         if (buff == NULL) {
3181                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3182                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3183                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3184                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3185                 return;
3186         }
3187
3188         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3189         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3190         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3191
3192         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3193         skb_mstamp_get(&buff->skb_mstamp);
3194         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3195 }
3196
3197 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3198  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3199  *
3200  * Question: what should we make while urgent mode?
3201  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3202  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3203  *
3204  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3205  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3206  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3207  */
3208 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3209 {
3210         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3211         struct sk_buff *skb;
3212
3213         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3214         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3215         if (skb == NULL)
3216                 return -1;
3217
3218         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3219         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3220         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3221          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3222          * send it.
3223          */
3224         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3225         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3226         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3227 }
3228
3229 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3230 {
3231         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3232                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3233                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3234         }
3235 }
3236
3237 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3238 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3239 {
3240         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3241         struct sk_buff *skb;
3242
3243         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3244                 return -1;
3245
3246         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3247             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3248                 int err;
3249                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3250                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3251
3252                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3253                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3254
3255                 /* We are probing the opening of a window
3256                  * but the window size is != 0
3257                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3258                  */
3259                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3260                     skb->len > mss) {
3261                         seg_size = min(seg_size, mss);
3262                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3263                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3264                                 return -1;
3265                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3266                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3267
3268                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3269                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3270                 if (!err)
3271                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3272                 return err;
3273         } else {
3274                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3275                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3276                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3277         }
3278 }
3279
3280 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3281  * a partial packet else a zero probe.
3282  */
3283 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3284 {
3285         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3286         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3287         unsigned long probe_max;
3288         int err;
3289
3290         err = tcp_write_wakeup(sk);
3291
3292         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3293                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3294                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3295                 icsk->icsk_backoff = 0;
3296                 return;
3297         }
3298
3299         if (err <= 0) {
3300                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3301                         icsk->icsk_backoff++;
3302                 icsk->icsk_probes_out++;
3303                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3304         } else {
3305                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3306                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3307                  * Let local senders to fight for local resources.
3308                  *
3309                  * Use accumulated backoff yet.
3310                  */
3311                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3312                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3313                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3314         }
3315         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3316                                   inet_csk_rto_backoff(icsk, probe_max),
3317                                   TCP_RTO_MAX);
3318 }
3319
3320 int tcp_rtx_synack(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3321 {
3322         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3323         struct flowi fl;
3324         int res;
3325
3326         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, 0, NULL);
3327         if (!res) {
3328                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3329                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3330         }
3331         return res;
3332 }
3333 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);