ipv4: add a sock pointer to ip_queue_xmit()
[sfrench/cifs-2.6.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_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
554                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
555                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
556         }
557         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
558                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
559                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
560                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
561         }
562         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
563                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
564                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
565                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
566         }
567
568         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
569                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
570                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
571                 if (remaining >= need) {
572                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
573                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
574                         remaining -= need;
575                         tp->syn_fastopen = 1;
576                 }
577         }
578
579         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
580 }
581
582 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
583 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
584                                    struct request_sock *req,
585                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
586                                    struct tcp_out_options *opts,
587                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
588                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
589 {
590         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
591         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
592
593 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
594         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
595         if (*md5) {
596                 opts->options |= OPTION_MD5;
597                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
598
599                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
600                  * options. There was discussion about disabling SACK
601                  * rather than TS in order to fit in better with old,
602                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
603                  */
604                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
605         }
606 #else
607         *md5 = NULL;
608 #endif
609
610         /* We always send an MSS option. */
611         opts->mss = mss;
612         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
613
614         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
615                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
616                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
617                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
618         }
619         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
620                 opts->options |= OPTION_TS;
621                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
622                 opts->tsecr = req->ts_recent;
623                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
624         }
625         if (likely(ireq->sack_ok)) {
626                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
627                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
628                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
629         }
630         if (foc != NULL) {
631                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
632                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
633                 if (remaining >= need) {
634                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
635                         opts->fastopen_cookie = foc;
636                         remaining -= need;
637                 }
638         }
639
640         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
641 }
642
643 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
644  * final wire format yet.
645  */
646 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
647                                         struct tcp_out_options *opts,
648                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
649 {
650         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
651         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
652         unsigned int size = 0;
653         unsigned int eff_sacks;
654
655         opts->options = 0;
656
657 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
658         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
659         if (unlikely(*md5)) {
660                 opts->options |= OPTION_MD5;
661                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
662         }
663 #else
664         *md5 = NULL;
665 #endif
666
667         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
668                 opts->options |= OPTION_TS;
669                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
670                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
671                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
672         }
673
674         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
675         if (unlikely(eff_sacks)) {
676                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
677                 opts->num_sack_blocks =
678                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
679                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
680                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
681                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
682                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
683         }
684
685         return size;
686 }
687
688
689 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
690  *
691  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
692  * to reduce RTT and bufferbloat.
693  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
694  *
695  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
696  * needs to be reallocated in a driver.
697  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
698  *
699  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
700  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
701  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
702  */
703 struct tsq_tasklet {
704         struct tasklet_struct   tasklet;
705         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
706 };
707 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
708
709 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
710 {
711         if ((1 << sk->sk_state) &
712             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
713              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
714                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
715                                0, GFP_ATOMIC);
716 }
717 /*
718  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
719  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
720  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
721  * interrupt us (non NAPI drivers)
722  */
723 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
724 {
725         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
726         LIST_HEAD(list);
727         unsigned long flags;
728         struct list_head *q, *n;
729         struct tcp_sock *tp;
730         struct sock *sk;
731
732         local_irq_save(flags);
733         list_splice_init(&tsq->head, &list);
734         local_irq_restore(flags);
735
736         list_for_each_safe(q, n, &list) {
737                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
738                 list_del(&tp->tsq_node);
739
740                 sk = (struct sock *)tp;
741                 bh_lock_sock(sk);
742
743                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
744                         tcp_tsq_handler(sk);
745                 } else {
746                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
747                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
748                 }
749                 bh_unlock_sock(sk);
750
751                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
752                 sk_free(sk);
753         }
754 }
755
756 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
757                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
758                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
759                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
760 /**
761  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
762  * @sk: socket
763  *
764  * called from release_sock() to perform protocol dependent
765  * actions before socket release.
766  */
767 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
768 {
769         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
770         unsigned long flags, nflags;
771
772         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
773         do {
774                 flags = tp->tsq_flags;
775                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
776                         return;
777                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
778         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
779
780         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
781                 tcp_tsq_handler(sk);
782
783         /* Here begins the tricky part :
784          * We are called from release_sock() with :
785          * 1) BH disabled
786          * 2) sk_lock.slock spinlock held
787          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
788          *
789          * But following code is meant to be called from BH handlers,
790          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
791          */
792         sock_release_ownership(sk);
793
794         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
795                 tcp_write_timer_handler(sk);
796                 __sock_put(sk);
797         }
798         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
799                 tcp_delack_timer_handler(sk);
800                 __sock_put(sk);
801         }
802         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
803                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
804                 __sock_put(sk);
805         }
806 }
807 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
808
809 void __init tcp_tasklet_init(void)
810 {
811         int i;
812
813         for_each_possible_cpu(i) {
814                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
815
816                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
817                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
818                              tcp_tasklet_func,
819                              (unsigned long)tsq);
820         }
821 }
822
823 /*
824  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
825  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
826  * hold qdisc lock.
827  */
828 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
829 {
830         struct sock *sk = skb->sk;
831         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
832
833         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
834             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
835                 unsigned long flags;
836                 struct tsq_tasklet *tsq;
837
838                 /* Keep a ref on socket.
839                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
840                  */
841                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
842
843                 /* queue this socket to tasklet queue */
844                 local_irq_save(flags);
845                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
846                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
847                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
848                 local_irq_restore(flags);
849         } else {
850                 sock_wfree(skb);
851         }
852 }
853
854 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
855  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
856  * transmission and possible later retransmissions.
857  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
858  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
859  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
860  * device.
861  *
862  * We are working here with either a clone of the original
863  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
864  */
865 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
866                             gfp_t gfp_mask)
867 {
868         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
869         struct inet_sock *inet;
870         struct tcp_sock *tp;
871         struct tcp_skb_cb *tcb;
872         struct tcp_out_options opts;
873         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
874         struct tcp_md5sig_key *md5;
875         struct tcphdr *th;
876         int err;
877
878         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
879
880         if (clone_it) {
881                 const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
882
883                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
884
885                 if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
886                              fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE))
887                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
888                                       LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
889
890                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
891                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
892                 else
893                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
894                 if (unlikely(!skb))
895                         return -ENOBUFS;
896                 /* Our usage of tstamp should remain private */
897                 skb->tstamp.tv64 = 0;
898         }
899
900         inet = inet_sk(sk);
901         tp = tcp_sk(sk);
902         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
903         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
904
905         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
906                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
907         else
908                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
909                                                            &md5);
910         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
911
912         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
913                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
914
915         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
916          * another queue.
917          */
918         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
919
920         skb_push(skb, tcp_header_size);
921         skb_reset_transport_header(skb);
922
923         skb_orphan(skb);
924         skb->sk = sk;
925         skb->destructor = tcp_wfree;
926         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
927
928         /* Build TCP header and checksum it. */
929         th = tcp_hdr(skb);
930         th->source              = inet->inet_sport;
931         th->dest                = inet->inet_dport;
932         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
933         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
934         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
935                                         tcb->tcp_flags);
936
937         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
938                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
939                  * is never scaled.
940                  */
941                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
942         } else {
943                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
944         }
945         th->check               = 0;
946         th->urg_ptr             = 0;
947
948         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
949         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
950                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
951                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
952                         th->urg = 1;
953                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
954                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
955                         th->urg = 1;
956                 }
957         }
958
959         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
960         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
961                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
962
963 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
964         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
965         if (md5) {
966                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
967                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
968                                                md5, sk, NULL, skb);
969         }
970 #endif
971
972         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
973
974         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
975                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
976
977         if (skb->len != tcp_header_size)
978                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
979
980         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
981                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
982                               tcp_skb_pcount(skb));
983
984         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
985         if (likely(err <= 0))
986                 return err;
987
988         tcp_enter_cwr(sk, 1);
989
990         return net_xmit_eval(err);
991 }
992
993 /* This routine just queues the buffer for sending.
994  *
995  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
996  * otherwise socket can stall.
997  */
998 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
999 {
1000         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1001
1002         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1003         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1004         skb_header_release(skb);
1005         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1006         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1007         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1008 }
1009
1010 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1011 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1012                                  unsigned int mss_now)
1013 {
1014         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1015
1016         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
1017         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
1018
1019         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1020                 /* Avoid the costly divide in the normal
1021                  * non-TSO case.
1022                  */
1023                 shinfo->gso_segs = 1;
1024                 shinfo->gso_size = 0;
1025                 shinfo->gso_type = 0;
1026         } else {
1027                 shinfo->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1028                 shinfo->gso_size = mss_now;
1029                 shinfo->gso_type = sk->sk_gso_type;
1030         }
1031 }
1032
1033 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1034  * skb is counted to fackets_out or not.
1035  */
1036 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1037                                    int decr)
1038 {
1039         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1040
1041         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1042                 return;
1043
1044         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1045                 tp->fackets_out -= decr;
1046 }
1047
1048 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1049  * tweaks to fix counters
1050  */
1051 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1052 {
1053         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1054
1055         tp->packets_out -= decr;
1056
1057         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1058                 tp->sacked_out -= decr;
1059         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1060                 tp->retrans_out -= decr;
1061         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1062                 tp->lost_out -= decr;
1063
1064         /* Reno case is special. Sigh... */
1065         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1066                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1067
1068         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1069
1070         if (tp->lost_skb_hint &&
1071             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1072             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1073                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1074
1075         tcp_verify_left_out(tp);
1076 }
1077
1078 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1079  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1080  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1081  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1082  */
1083 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1084                  unsigned int mss_now)
1085 {
1086         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1087         struct sk_buff *buff;
1088         int nsize, old_factor;
1089         int nlen;
1090         u8 flags;
1091
1092         if (WARN_ON(len > skb->len))
1093                 return -EINVAL;
1094
1095         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1096         if (nsize < 0)
1097                 nsize = 0;
1098
1099         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1100                 return -ENOMEM;
1101
1102         /* Get a new skb... force flag on. */
1103         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1104         if (buff == NULL)
1105                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1106
1107         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1108         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1109         nlen = skb->len - len - nsize;
1110         buff->truesize += nlen;
1111         skb->truesize -= nlen;
1112
1113         /* Correct the sequence numbers. */
1114         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1115         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1116         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1117
1118         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1119         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1120         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1121         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1122         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1123
1124         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1125                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1126                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1127                                                        skb_put(buff, nsize),
1128                                                        nsize, 0);
1129
1130                 skb_trim(skb, len);
1131
1132                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1133         } else {
1134                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1135                 skb_split(skb, buff, len);
1136         }
1137
1138         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1139
1140         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1141          * skbs, which it never sent before. --ANK
1142          */
1143         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1144         buff->tstamp = skb->tstamp;
1145
1146         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1147
1148         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1149         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1150         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1151
1152         /* If this packet has been sent out already, we must
1153          * adjust the various packet counters.
1154          */
1155         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1156                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1157                         tcp_skb_pcount(buff);
1158
1159                 if (diff)
1160                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1161         }
1162
1163         /* Link BUFF into the send queue. */
1164         skb_header_release(buff);
1165         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1166
1167         return 0;
1168 }
1169
1170 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1171  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1172  * immediately discarded.
1173  */
1174 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1175 {
1176         struct skb_shared_info *shinfo;
1177         int i, k, eat;
1178
1179         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1180         if (eat) {
1181                 __skb_pull(skb, eat);
1182                 len -= eat;
1183                 if (!len)
1184                         return;
1185         }
1186         eat = len;
1187         k = 0;
1188         shinfo = skb_shinfo(skb);
1189         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1190                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1191
1192                 if (size <= eat) {
1193                         skb_frag_unref(skb, i);
1194                         eat -= size;
1195                 } else {
1196                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1197                         if (eat) {
1198                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1199                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1200                                 eat = 0;
1201                         }
1202                         k++;
1203                 }
1204         }
1205         shinfo->nr_frags = k;
1206
1207         skb_reset_tail_pointer(skb);
1208         skb->data_len -= len;
1209         skb->len = skb->data_len;
1210 }
1211
1212 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1213 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1214 {
1215         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1216                 return -ENOMEM;
1217
1218         __pskb_trim_head(skb, len);
1219
1220         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1221         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1222
1223         skb->truesize        -= len;
1224         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1225         sk_mem_uncharge(sk, len);
1226         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1227
1228         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1229         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1230                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1231
1232         return 0;
1233 }
1234
1235 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1236 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1237 {
1238         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1239         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1240         int mss_now;
1241
1242         /* Calculate base mss without TCP options:
1243            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1244          */
1245         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1246
1247         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1248         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1249                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1250
1251                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1252                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1253         }
1254
1255         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1256         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1257                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1258
1259         /* Now subtract optional transport overhead */
1260         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1261
1262         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1263         if (mss_now < 48)
1264                 mss_now = 48;
1265         return mss_now;
1266 }
1267
1268 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1269 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1270 {
1271         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1272         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1273                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1274 }
1275
1276 /* Inverse of above */
1277 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1278 {
1279         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1280         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1281         int mtu;
1282
1283         mtu = mss +
1284               tp->tcp_header_len +
1285               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1286               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1287
1288         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1289         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1290                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1291
1292                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1293                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1294         }
1295         return mtu;
1296 }
1297
1298 /* MTU probing init per socket */
1299 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1300 {
1301         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1302         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1303
1304         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1305         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1306                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1307         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1308         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1309 }
1310 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1311
1312 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1313
1314    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1315    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1316
1317    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1318    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1319    It also does not include TCP options.
1320
1321    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1322
1323    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1324    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1325    taking into account current pmtu, but never exceeds
1326    tp->rx_opt.mss_clamp.
1327
1328    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1329    DOES NOT include either tcp or ip options.
1330
1331    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1332    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1333  */
1334 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1335 {
1336         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1337         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1338         int mss_now;
1339
1340         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1341                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1342
1343         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1344         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1345
1346         /* And store cached results */
1347         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1348         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1349                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1350         tp->mss_cache = mss_now;
1351
1352         return mss_now;
1353 }
1354 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1355
1356 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1357  * and even PMTU discovery events into account.
1358  */
1359 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1360 {
1361         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1362         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1363         u32 mss_now;
1364         unsigned int header_len;
1365         struct tcp_out_options opts;
1366         struct tcp_md5sig_key *md5;
1367
1368         mss_now = tp->mss_cache;
1369
1370         if (dst) {
1371                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1372                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1373                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1374         }
1375
1376         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1377                      sizeof(struct tcphdr);
1378         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1379          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1380          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1381          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1382         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1383                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1384                 mss_now -= delta;
1385         }
1386
1387         return mss_now;
1388 }
1389
1390 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1391 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1392 {
1393         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1394
1395         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1396                 /* Network is feed fully. */
1397                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1398                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1399         } else {
1400                 /* Network starves. */
1401                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1402                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1403
1404                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1405                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1406                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1407         }
1408 }
1409
1410 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1411 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1412 {
1413         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1414                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1415 }
1416
1417 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1418  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1419  * The test is really :
1420  * if ((skb->len % mss) != 0)
1421  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1422  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1423  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1424  */
1425 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1426                                 const struct sk_buff *skb)
1427 {
1428         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1429                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1430 }
1431
1432 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1433  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1434  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1435  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1436  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1437  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1438  */
1439 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1440                             int nonagle)
1441 {
1442         return partial &&
1443                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1444                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1445 }
1446 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1447 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1448                                         const struct sk_buff *skb,
1449                                         unsigned int mss_now,
1450                                         unsigned int max_segs,
1451                                         int nonagle)
1452 {
1453         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1454         u32 partial, needed, window, max_len;
1455
1456         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1457         max_len = mss_now * max_segs;
1458
1459         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1460                 return max_len;
1461
1462         needed = min(skb->len, window);
1463
1464         if (max_len <= needed)
1465                 return max_len;
1466
1467         partial = needed % mss_now;
1468         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1469          * to include this last segment in this skb.
1470          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1471          */
1472         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1473                 return needed - partial;
1474
1475         return needed;
1476 }
1477
1478 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1479  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1480  */
1481 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1482                                          const struct sk_buff *skb)
1483 {
1484         u32 in_flight, cwnd;
1485
1486         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1487         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1488             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1489                 return 1;
1490
1491         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1492         cwnd = tp->snd_cwnd;
1493         if (in_flight < cwnd)
1494                 return (cwnd - in_flight);
1495
1496         return 0;
1497 }
1498
1499 /* Initialize TSO state of a skb.
1500  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1501  * SKB onto the wire.
1502  */
1503 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1504                              unsigned int mss_now)
1505 {
1506         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1507
1508         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1509                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1510                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1511         }
1512         return tso_segs;
1513 }
1514
1515
1516 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1517  * sent now.
1518  */
1519 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1520                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1521 {
1522         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1523          * write_queue (they have no chances to get new data).
1524          *
1525          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1526          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1527          */
1528         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1529                 return true;
1530
1531         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1532         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1533                 return true;
1534
1535         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1536                 return true;
1537
1538         return false;
1539 }
1540
1541 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1542 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1543                              const struct sk_buff *skb,
1544                              unsigned int cur_mss)
1545 {
1546         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1547
1548         if (skb->len > cur_mss)
1549                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1550
1551         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1552 }
1553
1554 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1555  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1556  * packets allowed by the congestion window.
1557  */
1558 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1559                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1560 {
1561         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1562         unsigned int cwnd_quota;
1563
1564         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1565
1566         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1567                 return 0;
1568
1569         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1570         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1571                 cwnd_quota = 0;
1572
1573         return cwnd_quota;
1574 }
1575
1576 /* Test if sending is allowed right now. */
1577 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1578 {
1579         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1580         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1581
1582         return skb &&
1583                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1584                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1585                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1586 }
1587
1588 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1589  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1590  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1591  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1592  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1593  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1594  */
1595 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1596                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1597 {
1598         struct sk_buff *buff;
1599         int nlen = skb->len - len;
1600         u8 flags;
1601
1602         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1603         if (skb->len != skb->data_len)
1604                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1605
1606         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1607         if (unlikely(buff == NULL))
1608                 return -ENOMEM;
1609
1610         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1611         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1612         buff->truesize += nlen;
1613         skb->truesize -= nlen;
1614
1615         /* Correct the sequence numbers. */
1616         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1617         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1618         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1619
1620         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1621         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1622         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1623         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1624
1625         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1626         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1627
1628         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1629         skb_split(skb, buff, len);
1630
1631         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1632         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1633         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1634
1635         /* Link BUFF into the send queue. */
1636         skb_header_release(buff);
1637         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1638
1639         return 0;
1640 }
1641
1642 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1643  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1644  *
1645  * This algorithm is from John Heffner.
1646  */
1647 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1648 {
1649         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1650         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1651         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1652         int win_divisor;
1653
1654         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1655                 goto send_now;
1656
1657         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1658                 goto send_now;
1659
1660         /* Defer for less than two clock ticks. */
1661         if (tp->tso_deferred &&
1662             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1663                 goto send_now;
1664
1665         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1666
1667         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1668
1669         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1670
1671         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1672         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1673
1674         limit = min(send_win, cong_win);
1675
1676         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1677         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1678                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1679                 goto send_now;
1680
1681         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1682         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1683                 goto send_now;
1684
1685         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1686         if (win_divisor) {
1687                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1688
1689                 /* If at least some fraction of a window is available,
1690                  * just use it.
1691                  */
1692                 chunk /= win_divisor;
1693                 if (limit >= chunk)
1694                         goto send_now;
1695         } else {
1696                 /* Different approach, try not to defer past a single
1697                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1698                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1699                  * then send now.
1700                  */
1701                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1702                         goto send_now;
1703         }
1704
1705         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1706          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1707          */
1708         if (!tp->tso_deferred)
1709                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1710
1711         return true;
1712
1713 send_now:
1714         tp->tso_deferred = 0;
1715         return false;
1716 }
1717
1718 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1719  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1720  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1721  * changes resulting in larger path MTUs.
1722  *
1723  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1724  *         1 if a probe was sent,
1725  *         -1 otherwise
1726  */
1727 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1728 {
1729         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1730         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1731         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1732         int len;
1733         int probe_size;
1734         int size_needed;
1735         int copy;
1736         int mss_now;
1737
1738         /* Not currently probing/verifying,
1739          * not in recovery,
1740          * have enough cwnd, and
1741          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1742         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1743             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1744             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1745             tp->snd_cwnd < 11 ||
1746             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1747                 return -1;
1748
1749         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1750         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1751         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1752         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1753         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1754                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1755                 return -1;
1756         }
1757
1758         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1759         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1760                 return -1;
1761
1762         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1763                 return -1;
1764         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1765                 return 0;
1766
1767         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1768         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1769                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1770                         return -1;
1771                 else
1772                         return 0;
1773         }
1774
1775         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1776         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1777                 return -1;
1778         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1779         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1780
1781         skb = tcp_send_head(sk);
1782
1783         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1784         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1785         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1786         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1787         nskb->csum = 0;
1788         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1789
1790         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1791
1792         len = 0;
1793         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1794                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1795                 if (nskb->ip_summed)
1796                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1797                 else
1798                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1799                                                             skb_put(nskb, copy),
1800                                                             copy, nskb->csum);
1801
1802                 if (skb->len <= copy) {
1803                         /* We've eaten all the data from this skb.
1804                          * Throw it away. */
1805                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1806                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1807                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1808                 } else {
1809                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1810                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1811                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1812                                 skb_pull(skb, copy);
1813                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1814                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1815                                                                  skb->len, 0);
1816                         } else {
1817                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1818                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1819                         }
1820                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1821                 }
1822
1823                 len += copy;
1824
1825                 if (len >= probe_size)
1826                         break;
1827         }
1828         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1829
1830         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1831          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1832         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1833         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1834                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1835                  * effectively two packets. */
1836                 tp->snd_cwnd--;
1837                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1838
1839                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1840                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1841                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1842
1843                 return 1;
1844         }
1845
1846         return -1;
1847 }
1848
1849 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1850  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1851  * window for us.
1852  *
1853  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1854  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1855  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1856  *
1857  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1858  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1859
1860  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1861  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1862  */
1863 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1864                            int push_one, gfp_t gfp)
1865 {
1866         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1867         struct sk_buff *skb;
1868         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1869         int cwnd_quota;
1870         int result;
1871
1872         sent_pkts = 0;
1873
1874         if (!push_one) {
1875                 /* Do MTU probing. */
1876                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1877                 if (!result) {
1878                         return false;
1879                 } else if (result > 0) {
1880                         sent_pkts = 1;
1881                 }
1882         }
1883
1884         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1885                 unsigned int limit;
1886
1887                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1888                 BUG_ON(!tso_segs);
1889
1890                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1891                         goto repair; /* Skip network transmission */
1892
1893                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1894                 if (!cwnd_quota) {
1895                         if (push_one == 2)
1896                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1897                                 cwnd_quota = 1;
1898                         else
1899                                 break;
1900                 }
1901
1902                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1903                         break;
1904
1905                 if (tso_segs == 1) {
1906                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1907                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1908                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1909                                 break;
1910                 } else {
1911                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1912                                 break;
1913                 }
1914
1915                 /* TCP Small Queues :
1916                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1917                  * This allows for :
1918                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1919                  *  - faster recovery
1920                  *  - high rates
1921                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
1922                  * of queued bytes to ensure line rate.
1923                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
1924                  */
1925                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
1926                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
1927
1928                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1929                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1930                         /* It is possible TX completion already happened
1931                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
1932                          * test again the condition.
1933                          * We abuse smp_mb__after_clear_bit() because
1934                          * there is no smp_mb__after_set_bit() yet
1935                          */
1936                         smp_mb__after_clear_bit();
1937                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
1938                                 break;
1939                 }
1940
1941                 limit = mss_now;
1942                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1943                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1944                                                     min_t(unsigned int,
1945                                                           cwnd_quota,
1946                                                           sk->sk_gso_max_segs),
1947                                                     nonagle);
1948
1949                 if (skb->len > limit &&
1950                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1951                         break;
1952
1953                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1954
1955                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1956                         break;
1957
1958 repair:
1959                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1960                  * This call will increment packets_out.
1961                  */
1962                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1963
1964                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1965                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1966
1967                 if (push_one)
1968                         break;
1969         }
1970
1971         if (likely(sent_pkts)) {
1972                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1973                         tp->prr_out += sent_pkts;
1974
1975                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1976                 if (push_one != 2)
1977                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1978                 tcp_cwnd_validate(sk);
1979                 return false;
1980         }
1981         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1982 }
1983
1984 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1985 {
1986         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1987         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1988         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1989         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
1990
1991         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1992                 return false;
1993         /* No consecutive loss probes. */
1994         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1995                 tcp_rearm_rto(sk);
1996                 return false;
1997         }
1998         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1999          * finishes.
2000          */
2001         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
2002                 return false;
2003
2004         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2005         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2006                 return false;
2007
2008         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2009          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2010          */
2011         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->srtt_us || !tp->packets_out ||
2012             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2013                 return false;
2014
2015         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2016              tcp_send_head(sk))
2017                 return false;
2018
2019         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2020          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
2021          */
2022         timeout = rtt << 1;
2023         if (tp->packets_out == 1)
2024                 timeout = max_t(u32, timeout,
2025                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2026         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2027
2028         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2029         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2030         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2031         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2032                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2033                 if (delta > 0)
2034                         timeout = delta;
2035         }
2036
2037         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2038                                   TCP_RTO_MAX);
2039         return true;
2040 }
2041
2042 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2043  * retransmit the last segment.
2044  */
2045 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2046 {
2047         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2048         struct sk_buff *skb;
2049         int pcount;
2050         int mss = tcp_current_mss(sk);
2051         int err = -1;
2052
2053         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2054                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2055                 goto rearm_timer;
2056         }
2057
2058         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2059         if (tp->tlp_high_seq)
2060                 goto rearm_timer;
2061
2062         /* Retransmit last segment. */
2063         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2064         if (WARN_ON(!skb))
2065                 goto rearm_timer;
2066
2067         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2068         if (WARN_ON(!pcount))
2069                 goto rearm_timer;
2070
2071         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2072                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2073                         goto rearm_timer;
2074                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2075         }
2076
2077         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2078                 goto rearm_timer;
2079
2080         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2081         if (skb->len > 0)
2082                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2083
2084         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2085         if (likely(!err))
2086                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2087
2088 rearm_timer:
2089         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2090                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2091                                   TCP_RTO_MAX);
2092
2093         if (likely(!err))
2094                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2095                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2096 }
2097
2098 /* Push out any pending frames which were held back due to
2099  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2100  * The socket must be locked by the caller.
2101  */
2102 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2103                                int nonagle)
2104 {
2105         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2106          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2107          * all will be happy.
2108          */
2109         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2110                 return;
2111
2112         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2113                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2114                 tcp_check_probe_timer(sk);
2115 }
2116
2117 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2118  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2119  */
2120 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2121 {
2122         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2123
2124         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2125
2126         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2127 }
2128
2129 /* This function returns the amount that we can raise the
2130  * usable window based on the following constraints
2131  *
2132  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2133  * 2. We limit memory per socket
2134  *
2135  * RFC 1122:
2136  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2137  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2138  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2139  *
2140  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2141  * it at least MSS bytes.
2142  *
2143  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2144  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2145  *
2146  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2147  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2148  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2149  * window to always advance by a single byte.
2150  *
2151  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2152  * then this will not be a problem.
2153  *
2154  * BSD seems to make the following compromise:
2155  *
2156  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2157  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2158  *      then set the window to 0.
2159  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2160  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2161  *      and from being larger than the largest representable value.
2162  *
2163  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2164  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2165  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2166  * those cases where the window is constrained on the sender side
2167  * because the pipeline is full.
2168  *
2169  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2170  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2171  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2172  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2173  * of having a fixed window size at almost all times.
2174  *
2175  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2176  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2177  *
2178  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2179  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2180  */
2181 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2182 {
2183         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2184         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2185         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2186          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2187          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2188          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2189          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2190          */
2191         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2192         int free_space = tcp_space(sk);
2193         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2194         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2195         int window;
2196
2197         if (mss > full_space)
2198                 mss = full_space;
2199
2200         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2201                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2202
2203                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2204                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2205                                                4U * tp->advmss);
2206
2207                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2208                  * increase it due to wscale.
2209                  */
2210                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2211
2212                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2213                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2214                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2215                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2216                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2217                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2218                  */
2219                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2220                         return 0;
2221         }
2222
2223         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2224                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2225
2226         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2227          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2228          */
2229         window = tp->rcv_wnd;
2230         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2231                 window = free_space;
2232
2233                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2234                  * Import case: prevent zero window announcement if
2235                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2236                  */
2237                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2238                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2239                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2240         } else {
2241                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2242                  * Window clamp already applied above.
2243                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2244                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2245                  * and multiply from happening most of the time.
2246                  * We also don't do any window rounding when the free space
2247                  * is too small.
2248                  */
2249                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2250                         window = (free_space / mss) * mss;
2251                 else if (mss == full_space &&
2252                          free_space > window + (full_space >> 1))
2253                         window = free_space;
2254         }
2255
2256         return window;
2257 }
2258
2259 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2260 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2261 {
2262         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2263         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2264         int skb_size, next_skb_size;
2265
2266         skb_size = skb->len;
2267         next_skb_size = next_skb->len;
2268
2269         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2270
2271         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2272
2273         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2274
2275         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2276                                   next_skb_size);
2277
2278         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2279                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2280
2281         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2282                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2283
2284         /* Update sequence range on original skb. */
2285         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2286
2287         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2288         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2289
2290         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2291          * packet counting does not break.
2292          */
2293         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2294
2295         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2296         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2297         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2298                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2299
2300         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2301
2302         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2303 }
2304
2305 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2306 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2307 {
2308         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2309                 return false;
2310         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2311         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2312                 return false;
2313         if (skb_cloned(skb))
2314                 return false;
2315         if (skb == tcp_send_head(sk))
2316                 return false;
2317         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2318         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2319                 return false;
2320
2321         return true;
2322 }
2323
2324 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2325  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2326  */
2327 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2328                                      int space)
2329 {
2330         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2331         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2332         bool first = true;
2333
2334         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2335                 return;
2336         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2337                 return;
2338
2339         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2340                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2341                         break;
2342
2343                 space -= skb->len;
2344
2345                 if (first) {
2346                         first = false;
2347                         continue;
2348                 }
2349
2350                 if (space < 0)
2351                         break;
2352                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2353                  * the data in the second
2354                  */
2355                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2356                         break;
2357
2358                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2359                         break;
2360
2361                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2362         }
2363 }
2364
2365 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2366  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2367  * error occurred which prevented the send.
2368  */
2369 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2370 {
2371         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2372         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2373         unsigned int cur_mss;
2374         int err;
2375
2376         /* Inconslusive MTU probe */
2377         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2378                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2379         }
2380
2381         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2382          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2383          */
2384         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2385             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2386                 return -EAGAIN;
2387
2388         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2389                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2390                         BUG();
2391                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2392                         return -ENOMEM;
2393         }
2394
2395         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2396                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2397
2398         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2399
2400         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2401          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2402          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2403          * our retransmit serves as a zero window probe.
2404          */
2405         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2406             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2407                 return -EAGAIN;
2408
2409         if (skb->len > cur_mss) {
2410                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2411                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2412         } else {
2413                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2414
2415                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2416                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2417                                 return -ENOMEM;
2418                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2419                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2420                 }
2421         }
2422
2423         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2424
2425         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2426          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2427          */
2428         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2429
2430         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2431          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2432          * beyond what csum_start can cover.
2433          */
2434         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2435                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2436                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2437                                                    GFP_ATOMIC);
2438                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2439                              -ENOBUFS;
2440         } else {
2441                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2442         }
2443
2444         if (likely(!err))
2445                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2446         return err;
2447 }
2448
2449 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2450 {
2451         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2452         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2453
2454         if (err == 0) {
2455                 /* Update global TCP statistics. */
2456                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2457                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2458                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2459                 tp->total_retrans++;
2460
2461 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2462                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2463                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2464                 }
2465 #endif
2466                 if (!tp->retrans_out)
2467                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2468                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2469                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2470
2471                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2472                 if (!tp->retrans_stamp)
2473                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2474
2475                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2476
2477                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2478                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2479                  */
2480                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2481         } else {
2482                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2483         }
2484         return err;
2485 }
2486
2487 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2488  * window/congestion state.
2489  */
2490 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2491 {
2492         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2493         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2494
2495         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2496         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2497                 return false;
2498
2499         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2500         if (tcp_is_reno(tp))
2501                 return false;
2502
2503         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2504          * and retransmission... Both ways have their merits...
2505          *
2506          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2507          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2508          * NextSeg() specified in RFC3517.
2509          */
2510
2511         if (tcp_may_send_now(sk))
2512                 return false;
2513
2514         return true;
2515 }
2516
2517 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2518  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2519  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2520  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2521  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2522  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2523  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2524  */
2525 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2526 {
2527         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2528         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2529         struct sk_buff *skb;
2530         struct sk_buff *hole = NULL;
2531         u32 last_lost;
2532         int mib_idx;
2533         int fwd_rexmitting = 0;
2534
2535         if (!tp->packets_out)
2536                 return;
2537
2538         if (!tp->lost_out)
2539                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2540
2541         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2542                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2543                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2544                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2545                         last_lost = tp->retransmit_high;
2546         } else {
2547                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2548                 last_lost = tp->snd_una;
2549         }
2550
2551         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2552                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2553
2554                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2555                         break;
2556                 /* we could do better than to assign each time */
2557                 if (hole == NULL)
2558                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2559
2560                 /* Assume this retransmit will generate
2561                  * only one packet for congestion window
2562                  * calculation purposes.  This works because
2563                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2564                  * packet to be MSS sized and all the
2565                  * packet counting works out.
2566                  */
2567                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2568                         return;
2569
2570                 if (fwd_rexmitting) {
2571 begin_fwd:
2572                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2573                                 break;
2574                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2575
2576                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2577                         tp->retransmit_high = last_lost;
2578                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2579                                 break;
2580                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2581                         if (hole != NULL) {
2582                                 skb = hole;
2583                                 hole = NULL;
2584                         }
2585                         fwd_rexmitting = 1;
2586                         goto begin_fwd;
2587
2588                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2589                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2590                                 hole = skb;
2591                         continue;
2592
2593                 } else {
2594                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2595                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2596                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2597                         else
2598                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2599                 }
2600
2601                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2602                         continue;
2603
2604                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2605                         return;
2606
2607                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2608
2609                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2610                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2611
2612                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2613                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2614                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2615                                                   TCP_RTO_MAX);
2616         }
2617 }
2618
2619 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2620  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2621  */
2622 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2623 {
2624         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2625         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2626         int mss_now;
2627
2628         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2629          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2630          * and IP options.
2631          */
2632         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2633
2634         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2635                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2636                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2637                 tp->write_seq++;
2638         } else {
2639                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2640                 for (;;) {
2641                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2642                                                sk->sk_allocation);
2643                         if (skb)
2644                                 break;
2645                         yield();
2646                 }
2647
2648                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2649                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2650                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2651                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2652                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2653                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2654         }
2655         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2656 }
2657
2658 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2659  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2660  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2661  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2662  */
2663 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2664 {
2665         struct sk_buff *skb;
2666
2667         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2668         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2669         if (!skb) {
2670                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2671                 return;
2672         }
2673
2674         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2675         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2676         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2677                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2678         /* Send it off. */
2679         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2680         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2681                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2682
2683         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2684 }
2685
2686 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2687  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2688  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2689  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2690  * and rcv_wscale values will not be correct.
2691  */
2692 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2693 {
2694         struct sk_buff *skb;
2695
2696         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2697         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2698                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2699                 return -EFAULT;
2700         }
2701         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2702                 if (skb_cloned(skb)) {
2703                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2704                         if (nskb == NULL)
2705                                 return -ENOMEM;
2706                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2707                         skb_header_release(nskb);
2708                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2709                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2710                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2711                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2712                         skb = nskb;
2713                 }
2714
2715                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2716                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2717         }
2718         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2719         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2720 }
2721
2722 /**
2723  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2724  * sk: listener socket
2725  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2726  * req: request_sock pointer
2727  *
2728  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2729  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2730  */
2731 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2732                                 struct request_sock *req,
2733                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2734 {
2735         struct tcp_out_options opts;
2736         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2737         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2738         struct tcphdr *th;
2739         struct sk_buff *skb;
2740         struct tcp_md5sig_key *md5;
2741         int tcp_header_size;
2742         int mss;
2743
2744         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER, 1, GFP_ATOMIC);
2745         if (unlikely(!skb)) {
2746                 dst_release(dst);
2747                 return NULL;
2748         }
2749         /* Reserve space for headers. */
2750         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2751
2752         skb_dst_set(skb, dst);
2753         security_skb_owned_by(skb, sk);
2754
2755         mss = dst_metric_advmss(dst);
2756         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2757                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2758
2759         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2760                 __u8 rcv_wscale;
2761                 /* Set this up on the first call only */
2762                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2763
2764                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2765                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2766                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2767                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2768
2769                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2770                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2771                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2772                         &req->rcv_wnd,
2773                         &req->window_clamp,
2774                         ireq->wscale_ok,
2775                         &rcv_wscale,
2776                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2777                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2778         }
2779
2780         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2781 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2782         if (unlikely(req->cookie_ts))
2783                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2784         else
2785 #endif
2786         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2787         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2788                                              foc) + sizeof(*th);
2789
2790         skb_push(skb, tcp_header_size);
2791         skb_reset_transport_header(skb);
2792
2793         th = tcp_hdr(skb);
2794         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2795         th->syn = 1;
2796         th->ack = 1;
2797         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2798         th->source = htons(ireq->ir_num);
2799         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
2800         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2801          * not even correctly set)
2802          */
2803         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2804                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2805
2806         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2807         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2808         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2809
2810         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2811         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2812         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2813         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2814         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2815
2816 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2817         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2818         if (md5) {
2819                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2820                                                md5, NULL, req, skb);
2821         }
2822 #endif
2823
2824         return skb;
2825 }
2826 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2827
2828 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2829 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2830 {
2831         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2832         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2833         __u8 rcv_wscale;
2834
2835         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2836          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2837          */
2838         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2839                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2840
2841 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2842         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2843                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2844 #endif
2845
2846         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2847         if (tp->rx_opt.user_mss)
2848                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2849         tp->max_window = 0;
2850         tcp_mtup_init(sk);
2851         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2852
2853         if (!tp->window_clamp)
2854                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2855         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2856         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2857                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2858
2859         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2860
2861         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2862         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2863             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2864                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2865
2866         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2867                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2868                                   &tp->rcv_wnd,
2869                                   &tp->window_clamp,
2870                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2871                                   &rcv_wscale,
2872                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2873
2874         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2875         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2876
2877         sk->sk_err = 0;
2878         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2879         tp->snd_wnd = 0;
2880         tcp_init_wl(tp, 0);
2881         tp->snd_una = tp->write_seq;
2882         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2883         tp->snd_up = tp->write_seq;
2884         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2885
2886         if (likely(!tp->repair))
2887                 tp->rcv_nxt = 0;
2888         else
2889                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2890         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2891         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2892
2893         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2894         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2895         tcp_clear_retrans(tp);
2896 }
2897
2898 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2899 {
2900         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2901         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2902
2903         tcb->end_seq += skb->len;
2904         skb_header_release(skb);
2905         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2906         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2907         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2908         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2909         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2910 }
2911
2912 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2913  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2914  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2915  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2916  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2917  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2918  */
2919 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2920 {
2921         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2922         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2923         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2924         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2925         unsigned long last_syn_loss = 0;
2926
2927         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2928         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2929                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2930         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2931         if (syn_loss > 1 &&
2932             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2933                 fo->cookie.len = -1;
2934                 goto fallback;
2935         }
2936
2937         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2938                 fo->cookie.len = -1;
2939         else if (fo->cookie.len <= 0)
2940                 goto fallback;
2941
2942         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2943          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2944          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2945          */
2946         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2947                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2948         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2949                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2950
2951         space = min_t(size_t, space, fo->size);
2952
2953         /* limit to order-0 allocations */
2954         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
2955
2956         syn_data = skb_copy_expand(syn, MAX_TCP_HEADER, space,
2957                                    sk->sk_allocation);
2958         if (syn_data == NULL)
2959                 goto fallback;
2960
2961         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2962                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2963                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2964                 int len = iov->iov_len;
2965
2966                 if (syn_data->len + len > space)
2967                         len = space - syn_data->len;
2968                 else if (i + 1 == iovlen)
2969                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2970                         fo->data = NULL;
2971
2972                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2973                         goto fallback;
2974         }
2975
2976         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2977         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2978         if (data == NULL)
2979                 goto fallback;
2980         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2981         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2982         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2983         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2984         fo->copied = data->len;
2985
2986         /* syn_data is about to be sent, we need to take current time stamps
2987          * for the packets that are in write queue : SYN packet and DATA
2988          */
2989         skb_mstamp_get(&syn->skb_mstamp);
2990         data->skb_mstamp = syn->skb_mstamp;
2991
2992         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2993                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2994                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
2995                 goto done;
2996         }
2997         syn_data = NULL;
2998
2999 fallback:
3000         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3001         if (fo->cookie.len > 0)
3002                 fo->cookie.len = 0;
3003         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3004         if (err)
3005                 tp->syn_fastopen = 0;
3006         kfree_skb(syn_data);
3007 done:
3008         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3009         return err;
3010 }
3011
3012 /* Build a SYN and send it off. */
3013 int tcp_connect(struct sock *sk)
3014 {
3015         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3016         struct sk_buff *buff;
3017         int err;
3018
3019         tcp_connect_init(sk);
3020
3021         if (unlikely(tp->repair)) {
3022                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3023                 return 0;
3024         }
3025
3026         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
3027         if (unlikely(buff == NULL))
3028                 return -ENOBUFS;
3029
3030         /* Reserve space for headers. */
3031         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3032
3033         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3034         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3035         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3036         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
3037
3038         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3039         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3040               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3041         if (err == -ECONNREFUSED)
3042                 return err;
3043
3044         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3045          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3046          */
3047         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3048         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3049         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3050
3051         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3052         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3053                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3054         return 0;
3055 }
3056 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3057
3058 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3059  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3060  * for details.
3061  */
3062 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3063 {
3064         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3065         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3066         unsigned long timeout;
3067
3068         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3069                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3070                 int max_ato = HZ / 2;
3071
3072                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3073                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3074                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3075
3076                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3077
3078                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3079                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3080                  * directly.
3081                  */
3082                 if (tp->srtt_us) {
3083                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3084                                         TCP_DELACK_MIN);
3085
3086                         if (rtt < max_ato)
3087                                 max_ato = rtt;
3088                 }
3089
3090                 ato = min(ato, max_ato);
3091         }
3092
3093         /* Stay within the limit we were given */
3094         timeout = jiffies + ato;
3095
3096         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3097         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3098                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3099                  * send ACK now.
3100                  */
3101                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3102                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3103                         tcp_send_ack(sk);
3104                         return;
3105                 }
3106
3107                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3108                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3109         }
3110         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3111         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3112         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3113 }
3114
3115 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3116 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3117 {
3118         struct sk_buff *buff;
3119
3120         /* If we have been reset, we may not send again. */
3121         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3122                 return;
3123
3124         /* We are not putting this on the write queue, so
3125          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3126          * sock.
3127          */
3128         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3129         if (buff == NULL) {
3130                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3131                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3132                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3133                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3134                 return;
3135         }
3136
3137         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3138         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3139         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3140
3141         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3142         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3143         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3144 }
3145
3146 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3147  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3148  *
3149  * Question: what should we make while urgent mode?
3150  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3151  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3152  *
3153  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3154  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3155  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3156  */
3157 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3158 {
3159         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3160         struct sk_buff *skb;
3161
3162         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3163         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3164         if (skb == NULL)
3165                 return -1;
3166
3167         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3168         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3169         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3170          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3171          * send it.
3172          */
3173         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3174         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3175         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3176 }
3177
3178 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3179 {
3180         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3181                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3182                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3183         }
3184 }
3185
3186 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3187 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3188 {
3189         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3190         struct sk_buff *skb;
3191
3192         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3193                 return -1;
3194
3195         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3196             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3197                 int err;
3198                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3199                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3200
3201                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3202                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3203
3204                 /* We are probing the opening of a window
3205                  * but the window size is != 0
3206                  * must have been a result SWS avoidance ( sender