spi: txx9: Let spi core handle validating transfer length
[cascardo/linux.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of two TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 131072;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 unsigned int sysctl_tcp_notsent_lowat __read_mostly = UINT_MAX;
69 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_notsent_lowat);
70
71 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
72                            int push_one, gfp_t gfp);
73
74 /* Account for new data that has been sent to the network. */
75 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
76 {
77         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
78         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
79         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
80
81         tcp_advance_send_head(sk, skb);
82         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
83
84         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
85         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
86             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
87                 tcp_rearm_rto(sk);
88         }
89 }
90
91 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
92  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
93  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
94  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
95  * invalid. OK, let's make this for now:
96  */
97 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
98 {
99         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
100
101         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
102                 return tp->snd_nxt;
103         else
104                 return tcp_wnd_end(tp);
105 }
106
107 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
108  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
109  *
110  * 1. It is independent of path mtu.
111  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
112  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
113  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
114  *    large MSS.
115  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
116  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
117  *    This may be overridden via information stored in routing table.
118  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
119  *    probably even Jumbo".
120  */
121 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
122 {
123         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
124         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
125         int mss = tp->advmss;
126
127         if (dst) {
128                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
129
130                 if (metric < mss) {
131                         mss = metric;
132                         tp->advmss = mss;
133                 }
134         }
135
136         return (__u16)mss;
137 }
138
139 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
140  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
141 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
142 {
143         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
144         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
145         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
146         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
147
148         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
149
150         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
151         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
152
153         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
154                 cwnd >>= 1;
155         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
156         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
157         tp->snd_cwnd_used = 0;
158 }
159
160 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
161 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
162                                 struct sock *sk)
163 {
164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
165         const u32 now = tcp_time_stamp;
166         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
167
168         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
169             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
170                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
171
172         tp->lsndtime = now;
173
174         /* If it is a reply for ato after last received
175          * packet, enter pingpong mode.
176          */
177         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato &&
178             (!dst || !dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)))
179                         icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
180 }
181
182 /* Account for an ACK we sent. */
183 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
184 {
185         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
186         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
187 }
188
189
190 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
191 {
192         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
193          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
194          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
195          * limit when mss is larger than 1460.
196          */
197         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
198
199         if (mss > 1460)
200                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
201         return init_rwnd;
202 }
203
204 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
205  * Based on the assumption that the given amount of space
206  * will be offered. Store the results in the tp structure.
207  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
208  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
209  * This MUST be enforced by all callers.
210  */
211 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
212                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
213                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
214                                __u32 init_rcv_wnd)
215 {
216         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
217
218         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
219         if (*window_clamp == 0)
220                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
221         space = min(*window_clamp, space);
222
223         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
224         if (space > mss)
225                 space = (space / mss) * mss;
226
227         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
228          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
229          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
230          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
231          * unless the remote has sent us a window scaling option,
232          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
233          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
234          */
235         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
236                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
237         else
238                 (*rcv_wnd) = space;
239
240         (*rcv_wscale) = 0;
241         if (wscale_ok) {
242                 /* Set window scaling on max possible window
243                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
244                  */
245                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
246                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
247                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
248                         space >>= 1;
249                         (*rcv_wscale)++;
250                 }
251         }
252
253         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
254                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
255                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
256                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
257         }
258
259         /* Set the clamp no higher than max representable value */
260         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
261 }
262 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
263
264 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
265  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
266  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
267  * frame.
268  */
269 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
270 {
271         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
272         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
273         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
274
275         /* Never shrink the offered window */
276         if (new_win < cur_win) {
277                 /* Danger Will Robinson!
278                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
279                  * we will not be able to advertise a zero
280                  * window in time.  --DaveM
281                  *
282                  * Relax Will Robinson.
283                  */
284                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
285         }
286         tp->rcv_wnd = new_win;
287         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
288
289         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
290          * scaled window.
291          */
292         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
293                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
294         else
295                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
296
297         /* RFC1323 scaling applied */
298         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
299
300         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
301         if (new_win == 0)
302                 tp->pred_flags = 0;
303
304         return new_win;
305 }
306
307 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
308 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
309 {
310         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
311         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
312                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
313 }
314
315 /* Packet ECN state for a SYN.  */
316 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
317 {
318         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
319
320         tp->ecn_flags = 0;
321         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
322                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
323                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
324         }
325 }
326
327 static __inline__ void
328 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
329 {
330         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
331                 th->ece = 1;
332 }
333
334 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
335  * be sent.
336  */
337 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
338                                 int tcp_header_len)
339 {
340         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
341
342         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
343                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
344                 if (skb->len != tcp_header_len &&
345                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
346                         INET_ECN_xmit(sk);
347                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
348                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
349                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
350                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
351                         }
352                 } else {
353                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
354                         INET_ECN_dontxmit(sk);
355                 }
356                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
357                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
358         }
359 }
360
361 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
362  * auto increment end seqno.
363  */
364 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
365 {
366         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
367
368         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
369         skb->csum = 0;
370
371         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
372         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
373
374         shinfo->gso_segs = 1;
375         shinfo->gso_size = 0;
376         shinfo->gso_type = 0;
377
378         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
379         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
380                 seq++;
381         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
382 }
383
384 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
385 {
386         return tp->snd_una != tp->snd_up;
387 }
388
389 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
390 #define OPTION_TS               (1 << 1)
391 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
392 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
393 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
394
395 struct tcp_out_options {
396         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
397         u16 mss;                /* 0 to disable */
398         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
399         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
400         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
401         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
402         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
403         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
404 };
405
406 /* Write previously computed TCP options to the packet.
407  *
408  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
409  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
410  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
411  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
412  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
413  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
414  * particular reason why the ordering would need to be changed).
415  *
416  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
417  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
418  */
419 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
420                               struct tcp_out_options *opts)
421 {
422         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
423
424         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
425                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
426                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
427                 /* overload cookie hash location */
428                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
429                 ptr += 4;
430         }
431
432         if (unlikely(opts->mss)) {
433                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
434                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
435                                opts->mss);
436         }
437
438         if (likely(OPTION_TS & options)) {
439                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
440                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
441                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
442                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
443                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
444                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
445                 } else {
446                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
447                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
448                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
449                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
450                 }
451                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
452                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
453         }
454
455         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
456                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
457                                (TCPOPT_NOP << 16) |
458                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
459                                TCPOLEN_SACK_PERM);
460         }
461
462         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
463                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
464                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
465                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
466                                opts->ws);
467         }
468
469         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
470                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
471                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
472                 int this_sack;
473
474                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
475                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
476                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
477                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
478                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
479
480                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
481                      ++this_sack) {
482                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
483                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
484                 }
485
486                 tp->rx_opt.dsack = 0;
487         }
488
489         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
490                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
491
492                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
493                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
494                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
495
496                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
497                 if ((foc->len & 3) == 2) {
498                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
499                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
500                 }
501                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
502         }
503 }
504
505 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
506  * network wire format yet.
507  */
508 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
509                                 struct tcp_out_options *opts,
510                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
511 {
512         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
513         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
514         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
515
516 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
517         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
518         if (*md5) {
519                 opts->options |= OPTION_MD5;
520                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
521         }
522 #else
523         *md5 = NULL;
524 #endif
525
526         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
527          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
528          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
529          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
530          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
531          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
532          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
533          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
534          * going out.  */
535         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
536         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
537
538         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
539                 opts->options |= OPTION_TS;
540                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
541                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
542                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
543         }
544         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
545                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
546                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
547                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
548         }
549         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
550                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
551                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
552                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
553         }
554
555         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
556                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
557                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
558                 if (remaining >= need) {
559                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
560                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
561                         remaining -= need;
562                         tp->syn_fastopen = 1;
563                 }
564         }
565
566         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
567 }
568
569 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
570 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
571                                    struct request_sock *req,
572                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
573                                    struct tcp_out_options *opts,
574                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
575                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
576 {
577         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
578         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
579
580 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
581         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
582         if (*md5) {
583                 opts->options |= OPTION_MD5;
584                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
585
586                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
587                  * options. There was discussion about disabling SACK
588                  * rather than TS in order to fit in better with old,
589                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
590                  */
591                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
592         }
593 #else
594         *md5 = NULL;
595 #endif
596
597         /* We always send an MSS option. */
598         opts->mss = mss;
599         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
600
601         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
602                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
603                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
604                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
605         }
606         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
607                 opts->options |= OPTION_TS;
608                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
609                 opts->tsecr = req->ts_recent;
610                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
611         }
612         if (likely(ireq->sack_ok)) {
613                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
614                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
615                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
616         }
617         if (foc != NULL) {
618                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
619                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
620                 if (remaining >= need) {
621                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
622                         opts->fastopen_cookie = foc;
623                         remaining -= need;
624                 }
625         }
626
627         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
628 }
629
630 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
631  * final wire format yet.
632  */
633 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
634                                         struct tcp_out_options *opts,
635                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
636 {
637         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
638         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
639         unsigned int size = 0;
640         unsigned int eff_sacks;
641
642         opts->options = 0;
643
644 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
645         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
646         if (unlikely(*md5)) {
647                 opts->options |= OPTION_MD5;
648                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
649         }
650 #else
651         *md5 = NULL;
652 #endif
653
654         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
655                 opts->options |= OPTION_TS;
656                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
657                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
658                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
659         }
660
661         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
662         if (unlikely(eff_sacks)) {
663                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
664                 opts->num_sack_blocks =
665                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
666                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
667                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
668                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
669                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
670         }
671
672         return size;
673 }
674
675
676 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
677  *
678  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
679  * to reduce RTT and bufferbloat.
680  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
681  *
682  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
683  * needs to be reallocated in a driver.
684  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
685  *
686  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
687  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
688  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
689  */
690 struct tsq_tasklet {
691         struct tasklet_struct   tasklet;
692         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
693 };
694 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
695
696 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
697 {
698         if ((1 << sk->sk_state) &
699             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
700              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
701                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), 0, 0, GFP_ATOMIC);
702 }
703 /*
704  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
705  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
706  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
707  * interrupt us (non NAPI drivers)
708  */
709 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
710 {
711         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
712         LIST_HEAD(list);
713         unsigned long flags;
714         struct list_head *q, *n;
715         struct tcp_sock *tp;
716         struct sock *sk;
717
718         local_irq_save(flags);
719         list_splice_init(&tsq->head, &list);
720         local_irq_restore(flags);
721
722         list_for_each_safe(q, n, &list) {
723                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
724                 list_del(&tp->tsq_node);
725
726                 sk = (struct sock *)tp;
727                 bh_lock_sock(sk);
728
729                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
730                         tcp_tsq_handler(sk);
731                 } else {
732                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
733                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
734                 }
735                 bh_unlock_sock(sk);
736
737                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
738                 sk_free(sk);
739         }
740 }
741
742 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
743                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
744                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
745                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
746 /**
747  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
748  * @sk: socket
749  *
750  * called from release_sock() to perform protocol dependent
751  * actions before socket release.
752  */
753 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
754 {
755         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
756         unsigned long flags, nflags;
757
758         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
759         do {
760                 flags = tp->tsq_flags;
761                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
762                         return;
763                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
764         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
765
766         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
767                 tcp_tsq_handler(sk);
768
769         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
770                 tcp_write_timer_handler(sk);
771                 __sock_put(sk);
772         }
773         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
774                 tcp_delack_timer_handler(sk);
775                 __sock_put(sk);
776         }
777         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
778                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
779                 __sock_put(sk);
780         }
781 }
782 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
783
784 void __init tcp_tasklet_init(void)
785 {
786         int i;
787
788         for_each_possible_cpu(i) {
789                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
790
791                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
792                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
793                              tcp_tasklet_func,
794                              (unsigned long)tsq);
795         }
796 }
797
798 /*
799  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
800  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
801  * hold qdisc lock.
802  */
803 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
804 {
805         struct sock *sk = skb->sk;
806         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
807
808         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
809             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
810                 unsigned long flags;
811                 struct tsq_tasklet *tsq;
812
813                 /* Keep a ref on socket.
814                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
815                  */
816                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
817
818                 /* queue this socket to tasklet queue */
819                 local_irq_save(flags);
820                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
821                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
822                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
823                 local_irq_restore(flags);
824         } else {
825                 sock_wfree(skb);
826         }
827 }
828
829 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
830  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
831  * transmission and possible later retransmissions.
832  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
833  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
834  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
835  * device.
836  *
837  * We are working here with either a clone of the original
838  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
839  */
840 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
841                             gfp_t gfp_mask)
842 {
843         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
844         struct inet_sock *inet;
845         struct tcp_sock *tp;
846         struct tcp_skb_cb *tcb;
847         struct tcp_out_options opts;
848         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
849         struct tcp_md5sig_key *md5;
850         struct tcphdr *th;
851         int err;
852
853         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
854
855         if (clone_it) {
856                 const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
857
858                 /* If congestion control is doing timestamping, we must
859                  * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
860                  */
861                 if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
862                         __net_timestamp(skb);
863
864                 if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
865                              fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE))
866                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
867                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
868
869                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
870                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
871                 else
872                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
873                 if (unlikely(!skb))
874                         return -ENOBUFS;
875         }
876
877         inet = inet_sk(sk);
878         tp = tcp_sk(sk);
879         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
880         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
881
882         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
883                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
884         else
885                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
886                                                            &md5);
887         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
888
889         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
890                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
891
892         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
893          * another queue.
894          */
895         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
896
897         skb_push(skb, tcp_header_size);
898         skb_reset_transport_header(skb);
899
900         skb_orphan(skb);
901         skb->sk = sk;
902         skb->destructor = tcp_wfree;
903         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
904
905         /* Build TCP header and checksum it. */
906         th = tcp_hdr(skb);
907         th->source              = inet->inet_sport;
908         th->dest                = inet->inet_dport;
909         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
910         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
911         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
912                                         tcb->tcp_flags);
913
914         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
915                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
916                  * is never scaled.
917                  */
918                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
919         } else {
920                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
921         }
922         th->check               = 0;
923         th->urg_ptr             = 0;
924
925         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
926         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
927                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
928                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
929                         th->urg = 1;
930                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
931                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
932                         th->urg = 1;
933                 }
934         }
935
936         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
937         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
938                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
939
940 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
941         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
942         if (md5) {
943                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
944                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
945                                                md5, sk, NULL, skb);
946         }
947 #endif
948
949         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
950
951         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
952                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
953
954         if (skb->len != tcp_header_size)
955                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
956
957         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
958                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
959                               tcp_skb_pcount(skb));
960
961         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
962         if (likely(err <= 0))
963                 return err;
964
965         tcp_enter_cwr(sk, 1);
966
967         return net_xmit_eval(err);
968 }
969
970 /* This routine just queues the buffer for sending.
971  *
972  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
973  * otherwise socket can stall.
974  */
975 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
976 {
977         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
978
979         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
980         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
981         skb_header_release(skb);
982         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
983         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
984         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
985 }
986
987 /* Initialize TSO segments for a packet. */
988 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
989                                  unsigned int mss_now)
990 {
991         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
992
993         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
994         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
995
996         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
997                 /* Avoid the costly divide in the normal
998                  * non-TSO case.
999                  */
1000                 shinfo->gso_segs = 1;
1001                 shinfo->gso_size = 0;
1002                 shinfo->gso_type = 0;
1003         } else {
1004                 shinfo->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1005                 shinfo->gso_size = mss_now;
1006                 shinfo->gso_type = sk->sk_gso_type;
1007         }
1008 }
1009
1010 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1011  * skb is counted to fackets_out or not.
1012  */
1013 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1014                                    int decr)
1015 {
1016         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1017
1018         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1019                 return;
1020
1021         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1022                 tp->fackets_out -= decr;
1023 }
1024
1025 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1026  * tweaks to fix counters
1027  */
1028 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1029 {
1030         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1031
1032         tp->packets_out -= decr;
1033
1034         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1035                 tp->sacked_out -= decr;
1036         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1037                 tp->retrans_out -= decr;
1038         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1039                 tp->lost_out -= decr;
1040
1041         /* Reno case is special. Sigh... */
1042         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1043                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1044
1045         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1046
1047         if (tp->lost_skb_hint &&
1048             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1049             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1050                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1051
1052         tcp_verify_left_out(tp);
1053 }
1054
1055 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1056  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1057  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1058  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1059  */
1060 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1061                  unsigned int mss_now)
1062 {
1063         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1064         struct sk_buff *buff;
1065         int nsize, old_factor;
1066         int nlen;
1067         u8 flags;
1068
1069         if (WARN_ON(len > skb->len))
1070                 return -EINVAL;
1071
1072         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1073         if (nsize < 0)
1074                 nsize = 0;
1075
1076         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1077                 return -ENOMEM;
1078
1079         /* Get a new skb... force flag on. */
1080         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1081         if (buff == NULL)
1082                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1083
1084         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1085         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1086         nlen = skb->len - len - nsize;
1087         buff->truesize += nlen;
1088         skb->truesize -= nlen;
1089
1090         /* Correct the sequence numbers. */
1091         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1092         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1093         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1094
1095         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1096         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1097         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1098         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1099         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1100
1101         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1102                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1103                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1104                                                        skb_put(buff, nsize),
1105                                                        nsize, 0);
1106
1107                 skb_trim(skb, len);
1108
1109                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1110         } else {
1111                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1112                 skb_split(skb, buff, len);
1113         }
1114
1115         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1116
1117         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1118          * skbs, which it never sent before. --ANK
1119          */
1120         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1121         buff->tstamp = skb->tstamp;
1122
1123         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1124
1125         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1126         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1127         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1128
1129         /* If this packet has been sent out already, we must
1130          * adjust the various packet counters.
1131          */
1132         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1133                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1134                         tcp_skb_pcount(buff);
1135
1136                 if (diff)
1137                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1138         }
1139
1140         /* Link BUFF into the send queue. */
1141         skb_header_release(buff);
1142         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1143
1144         return 0;
1145 }
1146
1147 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1148  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1149  * immediately discarded.
1150  */
1151 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1152 {
1153         struct skb_shared_info *shinfo;
1154         int i, k, eat;
1155
1156         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1157         if (eat) {
1158                 __skb_pull(skb, eat);
1159                 len -= eat;
1160                 if (!len)
1161                         return;
1162         }
1163         eat = len;
1164         k = 0;
1165         shinfo = skb_shinfo(skb);
1166         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1167                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1168
1169                 if (size <= eat) {
1170                         skb_frag_unref(skb, i);
1171                         eat -= size;
1172                 } else {
1173                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1174                         if (eat) {
1175                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1176                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1177                                 eat = 0;
1178                         }
1179                         k++;
1180                 }
1181         }
1182         shinfo->nr_frags = k;
1183
1184         skb_reset_tail_pointer(skb);
1185         skb->data_len -= len;
1186         skb->len = skb->data_len;
1187 }
1188
1189 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1190 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1191 {
1192         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1193                 return -ENOMEM;
1194
1195         __pskb_trim_head(skb, len);
1196
1197         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1198         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1199
1200         skb->truesize        -= len;
1201         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1202         sk_mem_uncharge(sk, len);
1203         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1204
1205         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1206         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1207                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1208
1209         return 0;
1210 }
1211
1212 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1213 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1214 {
1215         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1216         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1217         int mss_now;
1218
1219         /* Calculate base mss without TCP options:
1220            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1221          */
1222         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1223
1224         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1225         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1226                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1227
1228                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1229                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1230         }
1231
1232         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1233         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1234                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1235
1236         /* Now subtract optional transport overhead */
1237         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1238
1239         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1240         if (mss_now < 48)
1241                 mss_now = 48;
1242         return mss_now;
1243 }
1244
1245 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1246 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1247 {
1248         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1249         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1250                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1251 }
1252
1253 /* Inverse of above */
1254 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1255 {
1256         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1257         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1258         int mtu;
1259
1260         mtu = mss +
1261               tp->tcp_header_len +
1262               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1263               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1264
1265         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1266         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1267                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1268
1269                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1270                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1271         }
1272         return mtu;
1273 }
1274
1275 /* MTU probing init per socket */
1276 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1277 {
1278         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1279         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1280
1281         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1282         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1283                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1284         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1285         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1286 }
1287 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1288
1289 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1290
1291    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1292    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1293
1294    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1295    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1296    It also does not include TCP options.
1297
1298    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1299
1300    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1301    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1302    taking into account current pmtu, but never exceeds
1303    tp->rx_opt.mss_clamp.
1304
1305    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1306    DOES NOT include either tcp or ip options.
1307
1308    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1309    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1310  */
1311 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1312 {
1313         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1314         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1315         int mss_now;
1316
1317         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1318                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1319
1320         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1321         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1322
1323         /* And store cached results */
1324         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1325         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1326                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1327         tp->mss_cache = mss_now;
1328
1329         return mss_now;
1330 }
1331 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1332
1333 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1334  * and even PMTU discovery events into account.
1335  */
1336 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1337 {
1338         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1339         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1340         u32 mss_now;
1341         unsigned int header_len;
1342         struct tcp_out_options opts;
1343         struct tcp_md5sig_key *md5;
1344
1345         mss_now = tp->mss_cache;
1346
1347         if (dst) {
1348                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1349                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1350                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1351         }
1352
1353         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1354                      sizeof(struct tcphdr);
1355         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1356          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1357          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1358          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1359         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1360                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1361                 mss_now -= delta;
1362         }
1363
1364         return mss_now;
1365 }
1366
1367 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1368 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1369 {
1370         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1371
1372         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1373                 /* Network is feed fully. */
1374                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1375                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1376         } else {
1377                 /* Network starves. */
1378                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1379                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1380
1381                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1382                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1383                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1384         }
1385 }
1386
1387 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1388 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1389 {
1390         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1391                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1392 }
1393
1394 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1395  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1396  * The test is really :
1397  * if ((skb->len % mss) != 0)
1398  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1399  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1400  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1401  */
1402 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1403                                 const struct sk_buff *skb)
1404 {
1405         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1406                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1407 }
1408
1409 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1410  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1411  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1412  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1413  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1414  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1415  */
1416 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1417                             unsigned int mss_now, int nonagle)
1418 {
1419         return partial &&
1420                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1421                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1422 }
1423 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1424 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1425                                         const struct sk_buff *skb,
1426                                         unsigned int mss_now,
1427                                         unsigned int max_segs,
1428                                         int nonagle)
1429 {
1430         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1431         u32 partial, needed, window, max_len;
1432
1433         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1434         max_len = mss_now * max_segs;
1435
1436         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1437                 return max_len;
1438
1439         needed = min(skb->len, window);
1440
1441         if (max_len <= needed)
1442                 return max_len;
1443
1444         partial = needed % mss_now;
1445         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1446          * to include this last segment in this skb.
1447          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1448          */
1449         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, mss_now, nonagle))
1450                 return needed - partial;
1451
1452         return needed;
1453 }
1454
1455 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1456  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1457  */
1458 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1459                                          const struct sk_buff *skb)
1460 {
1461         u32 in_flight, cwnd;
1462
1463         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1464         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1465             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1466                 return 1;
1467
1468         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1469         cwnd = tp->snd_cwnd;
1470         if (in_flight < cwnd)
1471                 return (cwnd - in_flight);
1472
1473         return 0;
1474 }
1475
1476 /* Initialize TSO state of a skb.
1477  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1478  * SKB onto the wire.
1479  */
1480 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1481                              unsigned int mss_now)
1482 {
1483         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1484
1485         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1486                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1487                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1488         }
1489         return tso_segs;
1490 }
1491
1492
1493 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1494  * sent now.
1495  */
1496 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1497                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1498 {
1499         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1500          * write_queue (they have no chances to get new data).
1501          *
1502          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1503          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1504          */
1505         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1506                 return true;
1507
1508         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1509         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1510                 return true;
1511
1512         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, cur_mss, nonagle))
1513                 return true;
1514
1515         return false;
1516 }
1517
1518 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1519 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1520                              const struct sk_buff *skb,
1521                              unsigned int cur_mss)
1522 {
1523         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1524
1525         if (skb->len > cur_mss)
1526                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1527
1528         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1529 }
1530
1531 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1532  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1533  * packets allowed by the congestion window.
1534  */
1535 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1536                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1537 {
1538         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1539         unsigned int cwnd_quota;
1540
1541         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1542
1543         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1544                 return 0;
1545
1546         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1547         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1548                 cwnd_quota = 0;
1549
1550         return cwnd_quota;
1551 }
1552
1553 /* Test if sending is allowed right now. */
1554 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1555 {
1556         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1557         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1558
1559         return skb &&
1560                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1561                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1562                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1563 }
1564
1565 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1566  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1567  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1568  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1569  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1570  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1571  */
1572 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1573                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1574 {
1575         struct sk_buff *buff;
1576         int nlen = skb->len - len;
1577         u8 flags;
1578
1579         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1580         if (skb->len != skb->data_len)
1581                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1582
1583         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1584         if (unlikely(buff == NULL))
1585                 return -ENOMEM;
1586
1587         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1588         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1589         buff->truesize += nlen;
1590         skb->truesize -= nlen;
1591
1592         /* Correct the sequence numbers. */
1593         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1594         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1595         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1596
1597         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1598         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1599         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1600         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1601
1602         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1603         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1604
1605         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1606         skb_split(skb, buff, len);
1607
1608         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1609         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1610         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1611
1612         /* Link BUFF into the send queue. */
1613         skb_header_release(buff);
1614         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1615
1616         return 0;
1617 }
1618
1619 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1620  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1621  *
1622  * This algorithm is from John Heffner.
1623  */
1624 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1625 {
1626         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1627         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1628         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1629         int win_divisor;
1630
1631         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1632                 goto send_now;
1633
1634         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1635                 goto send_now;
1636
1637         /* Defer for less than two clock ticks. */
1638         if (tp->tso_deferred &&
1639             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1640                 goto send_now;
1641
1642         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1643
1644         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1645
1646         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1647
1648         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1649         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1650
1651         limit = min(send_win, cong_win);
1652
1653         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1654         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1655                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1656                 goto send_now;
1657
1658         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1659         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1660                 goto send_now;
1661
1662         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1663         if (win_divisor) {
1664                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1665
1666                 /* If at least some fraction of a window is available,
1667                  * just use it.
1668                  */
1669                 chunk /= win_divisor;
1670                 if (limit >= chunk)
1671                         goto send_now;
1672         } else {
1673                 /* Different approach, try not to defer past a single
1674                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1675                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1676                  * then send now.
1677                  */
1678                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1679                         goto send_now;
1680         }
1681
1682         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1683          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1684          */
1685         if (!tp->tso_deferred)
1686                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1687
1688         return true;
1689
1690 send_now:
1691         tp->tso_deferred = 0;
1692         return false;
1693 }
1694
1695 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1696  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1697  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1698  * changes resulting in larger path MTUs.
1699  *
1700  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1701  *         1 if a probe was sent,
1702  *         -1 otherwise
1703  */
1704 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1705 {
1706         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1707         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1708         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1709         int len;
1710         int probe_size;
1711         int size_needed;
1712         int copy;
1713         int mss_now;
1714
1715         /* Not currently probing/verifying,
1716          * not in recovery,
1717          * have enough cwnd, and
1718          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1719         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1720             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1721             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1722             tp->snd_cwnd < 11 ||
1723             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1724                 return -1;
1725
1726         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1727         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1728         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1729         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1730         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1731                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1732                 return -1;
1733         }
1734
1735         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1736         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1737                 return -1;
1738
1739         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1740                 return -1;
1741         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1742                 return 0;
1743
1744         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1745         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1746                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1747                         return -1;
1748                 else
1749                         return 0;
1750         }
1751
1752         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1753         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1754                 return -1;
1755         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1756         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1757
1758         skb = tcp_send_head(sk);
1759
1760         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1761         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1762         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1763         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1764         nskb->csum = 0;
1765         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1766
1767         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1768
1769         len = 0;
1770         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1771                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1772                 if (nskb->ip_summed)
1773                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1774                 else
1775                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1776                                                             skb_put(nskb, copy),
1777                                                             copy, nskb->csum);
1778
1779                 if (skb->len <= copy) {
1780                         /* We've eaten all the data from this skb.
1781                          * Throw it away. */
1782                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1783                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1784                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1785                 } else {
1786                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1787                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1788                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1789                                 skb_pull(skb, copy);
1790                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1791                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1792                                                                  skb->len, 0);
1793                         } else {
1794                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1795                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1796                         }
1797                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1798                 }
1799
1800                 len += copy;
1801
1802                 if (len >= probe_size)
1803                         break;
1804         }
1805         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1806
1807         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1808          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1809         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1810         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1811                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1812                  * effectively two packets. */
1813                 tp->snd_cwnd--;
1814                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1815
1816                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1817                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1818                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1819
1820                 return 1;
1821         }
1822
1823         return -1;
1824 }
1825
1826 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1827  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1828  * window for us.
1829  *
1830  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1831  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1832  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1833  *
1834  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1835  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1836
1837  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1838  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1839  */
1840 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1841                            int push_one, gfp_t gfp)
1842 {
1843         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1844         struct sk_buff *skb;
1845         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1846         int cwnd_quota;
1847         int result;
1848
1849         sent_pkts = 0;
1850
1851         if (!push_one) {
1852                 /* Do MTU probing. */
1853                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1854                 if (!result) {
1855                         return false;
1856                 } else if (result > 0) {
1857                         sent_pkts = 1;
1858                 }
1859         }
1860
1861         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1862                 unsigned int limit;
1863
1864                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1865                 BUG_ON(!tso_segs);
1866
1867                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1868                         goto repair; /* Skip network transmission */
1869
1870                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1871                 if (!cwnd_quota) {
1872                         if (push_one == 2)
1873                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1874                                 cwnd_quota = 1;
1875                         else
1876                                 break;
1877                 }
1878
1879                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1880                         break;
1881
1882                 if (tso_segs == 1) {
1883                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1884                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1885                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1886                                 break;
1887                 } else {
1888                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1889                                 break;
1890                 }
1891
1892                 /* TCP Small Queues :
1893                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1894                  * This allows for :
1895                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1896                  *  - faster recovery
1897                  *  - high rates
1898                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
1899                  * of queued bytes to ensure line rate.
1900                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
1901                  */
1902                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
1903                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
1904
1905                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1906                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1907                         break;
1908                 }
1909
1910                 limit = mss_now;
1911                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1912                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1913                                                     min_t(unsigned int,
1914                                                           cwnd_quota,
1915                                                           sk->sk_gso_max_segs),
1916                                                     nonagle);
1917
1918                 if (skb->len > limit &&
1919                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1920                         break;
1921
1922                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1923
1924                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1925                         break;
1926
1927 repair:
1928                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1929                  * This call will increment packets_out.
1930                  */
1931                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1932
1933                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1934                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1935
1936                 if (push_one)
1937                         break;
1938         }
1939
1940         if (likely(sent_pkts)) {
1941                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1942                         tp->prr_out += sent_pkts;
1943
1944                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1945                 if (push_one != 2)
1946                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1947                 tcp_cwnd_validate(sk);
1948                 return false;
1949         }
1950         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1951 }
1952
1953 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1954 {
1955         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1956         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1957         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1958         u32 rtt = tp->srtt >> 3;
1959
1960         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1961                 return false;
1962         /* No consecutive loss probes. */
1963         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1964                 tcp_rearm_rto(sk);
1965                 return false;
1966         }
1967         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1968          * finishes.
1969          */
1970         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
1971                 return false;
1972
1973         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
1974         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
1975                 return false;
1976
1977         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
1978          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
1979          */
1980         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !rtt || !tp->packets_out ||
1981             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1982                 return false;
1983
1984         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
1985              tcp_send_head(sk))
1986                 return false;
1987
1988         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
1989          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
1990          */
1991         timeout = rtt << 1;
1992         if (tp->packets_out == 1)
1993                 timeout = max_t(u32, timeout,
1994                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
1995         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
1996
1997         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
1998         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
1999         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2000         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2001                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2002                 if (delta > 0)
2003                         timeout = delta;
2004         }
2005
2006         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2007                                   TCP_RTO_MAX);
2008         return true;
2009 }
2010
2011 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2012  * retransmit the last segment.
2013  */
2014 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2015 {
2016         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2017         struct sk_buff *skb;
2018         int pcount;
2019         int mss = tcp_current_mss(sk);
2020         int err = -1;
2021
2022         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2023                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2024                 goto rearm_timer;
2025         }
2026
2027         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2028         if (tp->tlp_high_seq)
2029                 goto rearm_timer;
2030
2031         /* Retransmit last segment. */
2032         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2033         if (WARN_ON(!skb))
2034                 goto rearm_timer;
2035
2036         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2037         if (WARN_ON(!pcount))
2038                 goto rearm_timer;
2039
2040         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2041                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2042                         goto rearm_timer;
2043                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2044         }
2045
2046         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2047                 goto rearm_timer;
2048
2049         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2050         if (skb->len > 0)
2051                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2052
2053         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2054         if (likely(!err))
2055                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2056
2057 rearm_timer:
2058         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2059                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2060                                   TCP_RTO_MAX);
2061
2062         if (likely(!err))
2063                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2064                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2065         return;
2066 }
2067
2068 /* Push out any pending frames which were held back due to
2069  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2070  * The socket must be locked by the caller.
2071  */
2072 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2073                                int nonagle)
2074 {
2075         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2076          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2077          * all will be happy.
2078          */
2079         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2080                 return;
2081
2082         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2083                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2084                 tcp_check_probe_timer(sk);
2085 }
2086
2087 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2088  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2089  */
2090 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2091 {
2092         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2093
2094         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2095
2096         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2097 }
2098
2099 /* This function returns the amount that we can raise the
2100  * usable window based on the following constraints
2101  *
2102  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2103  * 2. We limit memory per socket
2104  *
2105  * RFC 1122:
2106  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2107  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2108  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2109  *
2110  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2111  * it at least MSS bytes.
2112  *
2113  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2114  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2115  *
2116  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2117  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2118  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2119  * window to always advance by a single byte.
2120  *
2121  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2122  * then this will not be a problem.
2123  *
2124  * BSD seems to make the following compromise:
2125  *
2126  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2127  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2128  *      then set the window to 0.
2129  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2130  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2131  *      and from being larger than the largest representable value.
2132  *
2133  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2134  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2135  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2136  * those cases where the window is constrained on the sender side
2137  * because the pipeline is full.
2138  *
2139  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2140  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2141  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2142  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2143  * of having a fixed window size at almost all times.
2144  *
2145  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2146  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2147  *
2148  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2149  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2150  */
2151 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2152 {
2153         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2154         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2155         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2156          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2157          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2158          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2159          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2160          */
2161         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2162         int free_space = tcp_space(sk);
2163         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2164         int window;
2165
2166         if (mss > full_space)
2167                 mss = full_space;
2168
2169         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2170                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2171
2172                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2173                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2174                                                4U * tp->advmss);
2175
2176                 if (free_space < mss)
2177                         return 0;
2178         }
2179
2180         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2181                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2182
2183         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2184          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2185          */
2186         window = tp->rcv_wnd;
2187         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2188                 window = free_space;
2189
2190                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2191                  * Import case: prevent zero window announcement if
2192                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2193                  */
2194                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2195                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2196                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2197         } else {
2198                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2199                  * Window clamp already applied above.
2200                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2201                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2202                  * and multiply from happening most of the time.
2203                  * We also don't do any window rounding when the free space
2204                  * is too small.
2205                  */
2206                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2207                         window = (free_space / mss) * mss;
2208                 else if (mss == full_space &&
2209                          free_space > window + (full_space >> 1))
2210                         window = free_space;
2211         }
2212
2213         return window;
2214 }
2215
2216 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2217 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2218 {
2219         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2220         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2221         int skb_size, next_skb_size;
2222
2223         skb_size = skb->len;
2224         next_skb_size = next_skb->len;
2225
2226         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2227
2228         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2229
2230         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2231
2232         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2233                                   next_skb_size);
2234
2235         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2236                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2237
2238         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2239                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2240
2241         /* Update sequence range on original skb. */
2242         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2243
2244         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2245         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2246
2247         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2248          * packet counting does not break.
2249          */
2250         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2251
2252         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2253         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2254         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2255                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2256
2257         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2258
2259         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2260 }
2261
2262 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2263 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2264 {
2265         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2266                 return false;
2267         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2268         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2269                 return false;
2270         if (skb_cloned(skb))
2271                 return false;
2272         if (skb == tcp_send_head(sk))
2273                 return false;
2274         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2275         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2276                 return false;
2277
2278         return true;
2279 }
2280
2281 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2282  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2283  */
2284 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2285                                      int space)
2286 {
2287         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2288         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2289         bool first = true;
2290
2291         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2292                 return;
2293         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2294                 return;
2295
2296         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2297                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2298                         break;
2299
2300                 space -= skb->len;
2301
2302                 if (first) {
2303                         first = false;
2304                         continue;
2305                 }
2306
2307                 if (space < 0)
2308                         break;
2309                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2310                  * the data in the second
2311                  */
2312                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2313                         break;
2314
2315                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2316                         break;
2317
2318                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2319         }
2320 }
2321
2322 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2323  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2324  * error occurred which prevented the send.
2325  */
2326 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2327 {
2328         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2329         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2330         unsigned int cur_mss;
2331
2332         /* Inconslusive MTU probe */
2333         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2334                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2335         }
2336
2337         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2338          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2339          */
2340         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2341             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2342                 return -EAGAIN;
2343
2344         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2345                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2346                         BUG();
2347                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2348                         return -ENOMEM;
2349         }
2350
2351         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2352                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2353
2354         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2355
2356         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2357          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2358          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2359          * our retransmit serves as a zero window probe.
2360          */
2361         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2362             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2363                 return -EAGAIN;
2364
2365         if (skb->len > cur_mss) {
2366                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2367                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2368         } else {
2369                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2370
2371                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2372                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2373                                 return -ENOMEM;
2374                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2375                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2376                 }
2377         }
2378
2379         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2380
2381         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2382          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2383          */
2384         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2385
2386         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2387          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2388          * beyond what csum_start can cover.
2389          */
2390         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2391                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2392                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2393                                                    GFP_ATOMIC);
2394                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2395                               -ENOBUFS;
2396         } else {
2397                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2398         }
2399 }
2400
2401 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2402 {
2403         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2404         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2405
2406         if (err == 0) {
2407                 /* Update global TCP statistics. */
2408                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2409
2410                 tp->total_retrans++;
2411
2412 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2413                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2414                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2415                 }
2416 #endif
2417                 if (!tp->retrans_out)
2418                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2419                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2420                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2421
2422                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2423                 if (!tp->retrans_stamp)
2424                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2425
2426                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2427
2428                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2429                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2430                  */
2431                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2432         } else {
2433                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2434         }
2435         return err;
2436 }
2437
2438 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2439  * window/congestion state.
2440  */
2441 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2442 {
2443         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2444         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2445
2446         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2447         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2448                 return false;
2449
2450         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2451         if (tcp_is_reno(tp))
2452                 return false;
2453
2454         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2455          * and retransmission... Both ways have their merits...
2456          *
2457          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2458          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2459          * NextSeg() specified in RFC3517.
2460          */
2461
2462         if (tcp_may_send_now(sk))
2463                 return false;
2464
2465         return true;
2466 }
2467
2468 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2469  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2470  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2471  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2472  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2473  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2474  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2475  */
2476 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2477 {
2478         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2479         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2480         struct sk_buff *skb;
2481         struct sk_buff *hole = NULL;
2482         u32 last_lost;
2483         int mib_idx;
2484         int fwd_rexmitting = 0;
2485
2486         if (!tp->packets_out)
2487                 return;
2488
2489         if (!tp->lost_out)
2490                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2491
2492         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2493                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2494                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2495                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2496                         last_lost = tp->retransmit_high;
2497         } else {
2498                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2499                 last_lost = tp->snd_una;
2500         }
2501
2502         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2503                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2504
2505                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2506                         break;
2507                 /* we could do better than to assign each time */
2508                 if (hole == NULL)
2509                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2510
2511                 /* Assume this retransmit will generate
2512                  * only one packet for congestion window
2513                  * calculation purposes.  This works because
2514                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2515                  * packet to be MSS sized and all the
2516                  * packet counting works out.
2517                  */
2518                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2519                         return;
2520
2521                 if (fwd_rexmitting) {
2522 begin_fwd:
2523                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2524                                 break;
2525                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2526
2527                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2528                         tp->retransmit_high = last_lost;
2529                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2530                                 break;
2531                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2532                         if (hole != NULL) {
2533                                 skb = hole;
2534                                 hole = NULL;
2535                         }
2536                         fwd_rexmitting = 1;
2537                         goto begin_fwd;
2538
2539                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2540                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2541                                 hole = skb;
2542                         continue;
2543
2544                 } else {
2545                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2546                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2547                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2548                         else
2549                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2550                 }
2551
2552                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2553                         continue;
2554
2555                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2556                         return;
2557
2558                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2559
2560                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2561                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2562
2563                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2564                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2565                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2566                                                   TCP_RTO_MAX);
2567         }
2568 }
2569
2570 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2571  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2572  */
2573 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2574 {
2575         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2576         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2577         int mss_now;
2578
2579         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2580          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2581          * and IP options.
2582          */
2583         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2584
2585         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2586                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2587                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2588                 tp->write_seq++;
2589         } else {
2590                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2591                 for (;;) {
2592                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2593                                                sk->sk_allocation);
2594                         if (skb)
2595                                 break;
2596                         yield();
2597                 }
2598
2599                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2600                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2601                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2602                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2603                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2604                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2605         }
2606         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2607 }
2608
2609 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2610  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2611  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2612  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2613  */
2614 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2615 {
2616         struct sk_buff *skb;
2617
2618         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2619         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2620         if (!skb) {
2621                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2622                 return;
2623         }
2624
2625         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2626         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2627         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2628                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2629         /* Send it off. */
2630         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2631         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2632                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2633
2634         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2635 }
2636
2637 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2638  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2639  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2640  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2641  * and rcv_wscale values will not be correct.
2642  */
2643 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2644 {
2645         struct sk_buff *skb;
2646
2647         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2648         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2649                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2650                 return -EFAULT;
2651         }
2652         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2653                 if (skb_cloned(skb)) {
2654                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2655                         if (nskb == NULL)
2656                                 return -ENOMEM;
2657                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2658                         skb_header_release(nskb);
2659                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2660                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2661                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2662                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2663                         skb = nskb;
2664                 }
2665
2666                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2667                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2668         }
2669         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2670         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2671 }
2672
2673 /**
2674  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2675  * sk: listener socket
2676  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2677  * req: request_sock pointer
2678  *
2679  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2680  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2681  */
2682 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2683                                 struct request_sock *req,
2684                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2685 {
2686         struct tcp_out_options opts;
2687         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2688         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2689         struct tcphdr *th;
2690         struct sk_buff *skb;
2691         struct tcp_md5sig_key *md5;
2692         int tcp_header_size;
2693         int mss;
2694
2695         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15, 1, GFP_ATOMIC);
2696         if (unlikely(!skb)) {
2697                 dst_release(dst);
2698                 return NULL;
2699         }
2700         /* Reserve space for headers. */
2701         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2702
2703         skb_dst_set(skb, dst);
2704         security_skb_owned_by(skb, sk);
2705
2706         mss = dst_metric_advmss(dst);
2707         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2708                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2709
2710         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2711                 __u8 rcv_wscale;
2712                 /* Set this up on the first call only */
2713                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2714
2715                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2716                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2717                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2718                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2719
2720                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2721                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2722                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2723                         &req->rcv_wnd,
2724                         &req->window_clamp,
2725                         ireq->wscale_ok,
2726                         &rcv_wscale,
2727                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2728                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2729         }
2730
2731         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2732 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2733         if (unlikely(req->cookie_ts))
2734                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2735         else
2736 #endif
2737         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2738         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2739                                              foc) + sizeof(*th);
2740
2741         skb_push(skb, tcp_header_size);
2742         skb_reset_transport_header(skb);
2743
2744         th = tcp_hdr(skb);
2745         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2746         th->syn = 1;
2747         th->ack = 1;
2748         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2749         th->source = htons(ireq->ir_num);
2750         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
2751         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2752          * not even correctly set)
2753          */
2754         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2755                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2756
2757         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2758         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2759         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2760
2761         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2762         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2763         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2764         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2765         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2766
2767 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2768         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2769         if (md5) {
2770                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2771                                                md5, NULL, req, skb);
2772         }
2773 #endif
2774
2775         return skb;
2776 }
2777 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2778
2779 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2780 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2781 {
2782         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2783         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2784         __u8 rcv_wscale;
2785
2786         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2787          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2788          */
2789         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2790                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2791
2792 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2793         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2794                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2795 #endif
2796
2797         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2798         if (tp->rx_opt.user_mss)
2799                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2800         tp->max_window = 0;
2801         tcp_mtup_init(sk);
2802         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2803
2804         if (!tp->window_clamp)
2805                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2806         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2807         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2808                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2809
2810         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2811
2812         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2813         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2814             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2815                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2816
2817         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2818                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2819                                   &tp->rcv_wnd,
2820                                   &tp->window_clamp,
2821                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2822                                   &rcv_wscale,
2823                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2824
2825         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2826         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2827
2828         sk->sk_err = 0;
2829         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2830         tp->snd_wnd = 0;
2831         tcp_init_wl(tp, 0);
2832         tp->snd_una = tp->write_seq;
2833         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2834         tp->snd_up = tp->write_seq;
2835         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2836
2837         if (likely(!tp->repair))
2838                 tp->rcv_nxt = 0;
2839         else
2840                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2841         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2842         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2843
2844         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2845         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2846         tcp_clear_retrans(tp);
2847 }
2848
2849 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2850 {
2851         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2852         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2853
2854         tcb->end_seq += skb->len;
2855         skb_header_release(skb);
2856         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2857         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2858         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2859         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2860         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2861 }
2862
2863 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2864  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2865  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2866  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2867  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2868  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2869  */
2870 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2871 {
2872         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2873         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2874         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2875         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2876         unsigned long last_syn_loss = 0;
2877
2878         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2879         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2880                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2881         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2882         if (syn_loss > 1 &&
2883             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2884                 fo->cookie.len = -1;
2885                 goto fallback;
2886         }
2887
2888         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2889                 fo->cookie.len = -1;
2890         else if (fo->cookie.len <= 0)
2891                 goto fallback;
2892
2893         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2894          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2895          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2896          */
2897         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2898                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2899         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2900                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2901
2902         syn_data = skb_copy_expand(syn, skb_headroom(syn), space,
2903                                    sk->sk_allocation);
2904         if (syn_data == NULL)
2905                 goto fallback;
2906
2907         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2908                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2909                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2910                 int len = iov->iov_len;
2911
2912                 if (syn_data->len + len > space)
2913                         len = space - syn_data->len;
2914                 else if (i + 1 == iovlen)
2915                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2916                         fo->data = NULL;
2917
2918                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2919                         goto fallback;
2920         }
2921
2922         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2923         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2924         if (data == NULL)
2925                 goto fallback;
2926         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2927         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2928         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2929         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2930         fo->copied = data->len;
2931
2932         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2933                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2934                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2935                 goto done;
2936         }
2937         syn_data = NULL;
2938
2939 fallback:
2940         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2941         if (fo->cookie.len > 0)
2942                 fo->cookie.len = 0;
2943         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2944         if (err)
2945                 tp->syn_fastopen = 0;
2946         kfree_skb(syn_data);
2947 done:
2948         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2949         return err;
2950 }
2951
2952 /* Build a SYN and send it off. */
2953 int tcp_connect(struct sock *sk)
2954 {
2955         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2956         struct sk_buff *buff;
2957         int err;
2958
2959         tcp_connect_init(sk);
2960
2961         if (unlikely(tp->repair)) {
2962                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
2963                 return 0;
2964         }
2965
2966         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2967         if (unlikely(buff == NULL))
2968                 return -ENOBUFS;
2969
2970         /* Reserve space for headers. */
2971         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2972
2973         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2974         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2975         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
2976         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2977
2978         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
2979         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
2980               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2981         if (err == -ECONNREFUSED)
2982                 return err;
2983
2984         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2985          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2986          */
2987         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2988         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2989         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2990
2991         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2992         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2993                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2994         return 0;
2995 }
2996 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2997
2998 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2999  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3000  * for details.
3001  */
3002 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3003 {
3004         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3005         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3006         unsigned long timeout;
3007
3008         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3009                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3010                 int max_ato = HZ / 2;
3011
3012                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3013                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3014                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3015
3016                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3017
3018                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3019                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3020                  * directly.
3021                  */
3022                 if (tp->srtt) {
3023                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
3024
3025                         if (rtt < max_ato)
3026                                 max_ato = rtt;
3027                 }
3028
3029                 ato = min(ato, max_ato);
3030         }
3031
3032         /* Stay within the limit we were given */
3033         timeout = jiffies + ato;
3034
3035         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3036         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3037                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3038                  * send ACK now.
3039                  */
3040                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3041                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3042                         tcp_send_ack(sk);
3043                         return;
3044                 }
3045
3046                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3047                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3048         }
3049         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3050         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3051         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3052 }
3053
3054 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3055 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3056 {
3057         struct sk_buff *buff;
3058
3059         /* If we have been reset, we may not send again. */
3060         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3061                 return;
3062
3063         /* We are not putting this on the write queue, so
3064          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3065          * sock.
3066          */
3067         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3068         if (buff == NULL) {
3069                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3070                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3071                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3072                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3073                 return;
3074         }
3075
3076         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3077         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3078         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3079
3080         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3081         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3082         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3083 }
3084
3085 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3086  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3087  *
3088  * Question: what should we make while urgent mode?
3089  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3090  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3091  *
3092  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3093  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3094  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3095  */
3096 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3097 {
3098         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3099         struct sk_buff *skb;
3100
3101         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3102         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3103         if (skb == NULL)
3104                 return -1;
3105
3106         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3107         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3108         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3109          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3110          * send it.
3111          */
3112         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3113         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3114         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3115 }
3116
3117 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3118 {
3119         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3120                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3121                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3122         }
3123 }
3124
3125 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3126 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3127 {
3128         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3129         struct sk_buff *skb;
3130
3131         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3132                 return -1;
3133
3134         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3135             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3136                 int err;
3137                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3138                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3139
3140                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3141                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3142
3143                 /* We are probing the opening of a window
3144                  * but the window size is != 0
3145                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3146                  */
3147                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3148                     skb->len > mss) {
3149                         seg_size = min(seg_size, mss);
3150                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3151                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3152                                 return -1;
3153                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3154                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3155
3156                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3157                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3158                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3159                 if (!err)
3160                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3161                 return err;
3162         } else {
3163                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3164                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3165                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3166         }
3167 }
3168
3169 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3170  * a partial packet else a zero probe.
3171  */
3172 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3173 {
3174         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3175         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3176         int err;
3177
3178         err = tcp_write_wakeup(sk);
3179
3180         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3181                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3182                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3183                 icsk->icsk_backoff = 0;
3184                 return;
3185         }
3186
3187         if (err <= 0) {
3188                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3189                         icsk->icsk_backoff++;
3190                 icsk->icsk_probes_out++;
3191                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3192                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3193                                           TCP_RTO_MAX);
3194         } else {
3195                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3196                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3197                  * Let local senders to fight for local resources.
3198                  *
3199                  * Use accumulated backoff yet.
3200                  */
3201                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3202                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3203                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3204                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3205                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3206                                           TCP_RTO_MAX);
3207         }
3208 }