Merge branch 'master' into for-next
[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 #include <net/tcp.h>
38
39 #include <linux/compiler.h>
40 #include <linux/gfp.h>
41 #include <linux/module.h>
42
43 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
44 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
45
46 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
47  * interpret the window field as a signed quantity.
48  */
49 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
50
51 /* This limits the percentage of the congestion window which we
52  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
53  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
54  */
55 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
56
57 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
58 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = 512;
59
60 /* By default, RFC2861 behavior.  */
61 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
62
63 int sysctl_tcp_cookie_size __read_mostly = 0; /* TCP_COOKIE_MAX */
64 EXPORT_SYMBOL_GPL(sysctl_tcp_cookie_size);
65
66
67 /* Account for new data that has been sent to the network. */
68 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
69 {
70         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
71         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
72
73         tcp_advance_send_head(sk, skb);
74         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
75
76         /* Don't override Nagle indefinately with F-RTO */
77         if (tp->frto_counter == 2)
78                 tp->frto_counter = 3;
79
80         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
81         if (!prior_packets)
82                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
83                                           inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
84 }
85
86 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
87  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
88  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
89  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
90  * invalid. OK, let's make this for now:
91  */
92 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(struct sock *sk)
93 {
94         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
95
96         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
97                 return tp->snd_nxt;
98         else
99                 return tcp_wnd_end(tp);
100 }
101
102 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
103  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
104  *
105  * 1. It is independent of path mtu.
106  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
107  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
108  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
109  *    large MSS.
110  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
111  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
112  *    This may be overridden via information stored in routing table.
113  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
114  *    probably even Jumbo".
115  */
116 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
117 {
118         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
119         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
120         int mss = tp->advmss;
121
122         if (dst && dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS) < mss) {
123                 mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
124                 tp->advmss = mss;
125         }
126
127         return (__u16)mss;
128 }
129
130 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
131  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
132 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, struct dst_entry *dst)
133 {
134         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
135         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
136         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
137         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
138
139         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
140
141         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
142         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
143
144         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
145                 cwnd >>= 1;
146         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
147         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
148         tp->snd_cwnd_used = 0;
149 }
150
151 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
152 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
153                                 struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
154 {
155         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
156         const u32 now = tcp_time_stamp;
157
158         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
159             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
160                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
161
162         tp->lsndtime = now;
163
164         /* If it is a reply for ato after last received
165          * packet, enter pingpong mode.
166          */
167         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
168                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
169 }
170
171 /* Account for an ACK we sent. */
172 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
173 {
174         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
175         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
176 }
177
178 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
179  * Based on the assumption that the given amount of space
180  * will be offered. Store the results in the tp structure.
181  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
182  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
183  * This MUST be enforced by all callers.
184  */
185 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
186                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
187                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
188                                __u32 init_rcv_wnd)
189 {
190         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
191
192         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
193         if (*window_clamp == 0)
194                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
195         space = min(*window_clamp, space);
196
197         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
198         if (space > mss)
199                 space = (space / mss) * mss;
200
201         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
202          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
203          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
204          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
205          * unless the remote has sent us a window scaling option,
206          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
207          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
208          */
209         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
210                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
211         else
212                 (*rcv_wnd) = space;
213
214         (*rcv_wscale) = 0;
215         if (wscale_ok) {
216                 /* Set window scaling on max possible window
217                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
218                  */
219                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
220                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
221                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
222                         space >>= 1;
223                         (*rcv_wscale)++;
224                 }
225         }
226
227         /* Set initial window to value enough for senders, following RFC5681. */
228         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
229                 int init_cwnd = rfc3390_bytes_to_packets(mss);
230
231                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
232                  * rather than the default from above
233                  */
234                 if (init_rcv_wnd)
235                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
236                 else
237                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_cwnd * mss);
238         }
239
240         /* Set the clamp no higher than max representable value */
241         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
242 }
243 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
244
245 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
246  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
247  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
248  * frame.
249  */
250 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
251 {
252         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
253         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
254         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
255
256         /* Never shrink the offered window */
257         if (new_win < cur_win) {
258                 /* Danger Will Robinson!
259                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
260                  * we will not be able to advertise a zero
261                  * window in time.  --DaveM
262                  *
263                  * Relax Will Robinson.
264                  */
265                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
266         }
267         tp->rcv_wnd = new_win;
268         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
269
270         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
271          * scaled window.
272          */
273         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
274                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
275         else
276                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
277
278         /* RFC1323 scaling applied */
279         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
280
281         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
282         if (new_win == 0)
283                 tp->pred_flags = 0;
284
285         return new_win;
286 }
287
288 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
289 static inline void TCP_ECN_send_synack(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
290 {
291         TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPHDR_CWR;
292         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
293                 TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPHDR_ECE;
294 }
295
296 /* Packet ECN state for a SYN.  */
297 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
298 {
299         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
300
301         tp->ecn_flags = 0;
302         if (sysctl_tcp_ecn == 1) {
303                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
304                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
305         }
306 }
307
308 static __inline__ void
309 TCP_ECN_make_synack(struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
310 {
311         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
312                 th->ece = 1;
313 }
314
315 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
316  * be sent.
317  */
318 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
319                                 int tcp_header_len)
320 {
321         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
322
323         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
324                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
325                 if (skb->len != tcp_header_len &&
326                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
327                         INET_ECN_xmit(sk);
328                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
329                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
330                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
331                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
332                         }
333                 } else {
334                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
335                         INET_ECN_dontxmit(sk);
336                 }
337                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
338                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
339         }
340 }
341
342 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
343  * auto increment end seqno.
344  */
345 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
346 {
347         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
348         skb->csum = 0;
349
350         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags;
351         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
352
353         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
354         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
355         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
356
357         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
358         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
359                 seq++;
360         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
361 }
362
363 static inline int tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
364 {
365         return tp->snd_una != tp->snd_up;
366 }
367
368 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
369 #define OPTION_TS               (1 << 1)
370 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
371 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
372 #define OPTION_COOKIE_EXTENSION (1 << 4)
373
374 struct tcp_out_options {
375         u8 options;             /* bit field of OPTION_* */
376         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
377         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
378         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
379         u16 mss;                /* 0 to disable */
380         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
381         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
382 };
383
384 /* The sysctl int routines are generic, so check consistency here.
385  */
386 static u8 tcp_cookie_size_check(u8 desired)
387 {
388         int cookie_size;
389
390         if (desired > 0)
391                 /* previously specified */
392                 return desired;
393
394         cookie_size = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_cookie_size);
395         if (cookie_size <= 0)
396                 /* no default specified */
397                 return 0;
398
399         if (cookie_size <= TCP_COOKIE_MIN)
400                 /* value too small, specify minimum */
401                 return TCP_COOKIE_MIN;
402
403         if (cookie_size >= TCP_COOKIE_MAX)
404                 /* value too large, specify maximum */
405                 return TCP_COOKIE_MAX;
406
407         if (cookie_size & 1)
408                 /* 8-bit multiple, illegal, fix it */
409                 cookie_size++;
410
411         return (u8)cookie_size;
412 }
413
414 /* Write previously computed TCP options to the packet.
415  *
416  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
417  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
418  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
419  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
420  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
421  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
422  * particular reason why the ordering would need to be changed).
423  *
424  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
425  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
426  */
427 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
428                               struct tcp_out_options *opts)
429 {
430         u8 options = opts->options;     /* mungable copy */
431
432         /* Having both authentication and cookies for security is redundant,
433          * and there's certainly not enough room.  Instead, the cookie-less
434          * extension variant is proposed.
435          *
436          * Consider the pessimal case with authentication.  The options
437          * could look like:
438          *   COOKIE|MD5(20) + MSS(4) + SACK|TS(12) + WSCALE(4) == 40
439          */
440         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
441                 if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
442                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_COOKIE << 24) |
443                                        (TCPOLEN_COOKIE_BASE << 16) |
444                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
445                                        TCPOLEN_MD5SIG);
446                 } else {
447                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
448                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
449                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
450                                        TCPOLEN_MD5SIG);
451                 }
452                 options &= ~OPTION_COOKIE_EXTENSION;
453                 /* overload cookie hash location */
454                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
455                 ptr += 4;
456         }
457
458         if (unlikely(opts->mss)) {
459                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
460                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
461                                opts->mss);
462         }
463
464         if (likely(OPTION_TS & options)) {
465                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
466                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
467                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
468                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
469                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
470                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
471                 } else {
472                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
473                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
474                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
475                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
476                 }
477                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
478                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
479         }
480
481         /* Specification requires after timestamp, so do it now.
482          *
483          * Consider the pessimal case without authentication.  The options
484          * could look like:
485          *   MSS(4) + SACK|TS(12) + COOKIE(20) + WSCALE(4) == 40
486          */
487         if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
488                 __u8 *cookie_copy = opts->hash_location;
489                 u8 cookie_size = opts->hash_size;
490
491                 /* 8-bit multiple handled in tcp_cookie_size_check() above,
492                  * and elsewhere.
493                  */
494                 if (0x2 & cookie_size) {
495                         __u8 *p = (__u8 *)ptr;
496
497                         /* 16-bit multiple */
498                         *p++ = TCPOPT_COOKIE;
499                         *p++ = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
500                         *p++ = *cookie_copy++;
501                         *p++ = *cookie_copy++;
502                         ptr++;
503                         cookie_size -= 2;
504                 } else {
505                         /* 32-bit multiple */
506                         *ptr++ = htonl(((TCPOPT_NOP << 24) |
507                                         (TCPOPT_NOP << 16) |
508                                         (TCPOPT_COOKIE << 8) |
509                                         TCPOLEN_COOKIE_BASE) +
510                                        cookie_size);
511                 }
512
513                 if (cookie_size > 0) {
514                         memcpy(ptr, cookie_copy, cookie_size);
515                         ptr += (cookie_size / 4);
516                 }
517         }
518
519         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
520                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
521                                (TCPOPT_NOP << 16) |
522                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
523                                TCPOLEN_SACK_PERM);
524         }
525
526         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
527                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
528                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
529                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
530                                opts->ws);
531         }
532
533         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
534                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
535                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
536                 int this_sack;
537
538                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
539                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
540                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
541                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
542                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
543
544                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
545                      ++this_sack) {
546                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
547                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
548                 }
549
550                 tp->rx_opt.dsack = 0;
551         }
552 }
553
554 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
555  * network wire format yet.
556  */
557 static unsigned tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
558                                 struct tcp_out_options *opts,
559                                 struct tcp_md5sig_key **md5) {
560         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
561         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
562         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
563         u8 cookie_size = (!tp->rx_opt.cookie_out_never && cvp != NULL) ?
564                          tcp_cookie_size_check(cvp->cookie_desired) :
565                          0;
566
567 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
568         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
569         if (*md5) {
570                 opts->options |= OPTION_MD5;
571                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
572         }
573 #else
574         *md5 = NULL;
575 #endif
576
577         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
578          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
579          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
580          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
581          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
582          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
583          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
584          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
585          * going out.  */
586         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
587         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
588
589         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
590                 opts->options |= OPTION_TS;
591                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
592                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
593                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
594         }
595         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
596                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
597                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
598                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
599         }
600         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
601                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
602                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
603                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
604         }
605
606         /* Note that timestamps are required by the specification.
607          *
608          * Odd numbers of bytes are prohibited by the specification, ensuring
609          * that the cookie is 16-bit aligned, and the resulting cookie pair is
610          * 32-bit aligned.
611          */
612         if (*md5 == NULL &&
613             (OPTION_TS & opts->options) &&
614             cookie_size > 0) {
615                 int need = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
616
617                 if (0x2 & need) {
618                         /* 32-bit multiple */
619                         need += 2; /* NOPs */
620
621                         if (need > remaining) {
622                                 /* try shrinking cookie to fit */
623                                 cookie_size -= 2;
624                                 need -= 4;
625                         }
626                 }
627                 while (need > remaining && TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
628                         cookie_size -= 4;
629                         need -= 4;
630                 }
631                 if (TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
632                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
633                         opts->hash_location = (__u8 *)&cvp->cookie_pair[0];
634                         opts->hash_size = cookie_size;
635
636                         /* Remember for future incarnations. */
637                         cvp->cookie_desired = cookie_size;
638
639                         if (cvp->cookie_desired != cvp->cookie_pair_size) {
640                                 /* Currently use random bytes as a nonce,
641                                  * assuming these are completely unpredictable
642                                  * by hostile users of the same system.
643                                  */
644                                 get_random_bytes(&cvp->cookie_pair[0],
645                                                  cookie_size);
646                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_size;
647                         }
648
649                         remaining -= need;
650                 }
651         }
652         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
653 }
654
655 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
656 static unsigned tcp_synack_options(struct sock *sk,
657                                    struct request_sock *req,
658                                    unsigned mss, struct sk_buff *skb,
659                                    struct tcp_out_options *opts,
660                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
661                                    struct tcp_extend_values *xvp)
662 {
663         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
664         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
665         u8 cookie_plus = (xvp != NULL && !xvp->cookie_out_never) ?
666                          xvp->cookie_plus :
667                          0;
668
669 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
670         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
671         if (*md5) {
672                 opts->options |= OPTION_MD5;
673                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
674
675                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
676                  * options. There was discussion about disabling SACK
677                  * rather than TS in order to fit in better with old,
678                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
679                  */
680                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
681         }
682 #else
683         *md5 = NULL;
684 #endif
685
686         /* We always send an MSS option. */
687         opts->mss = mss;
688         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
689
690         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
691                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
692                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
693                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
694         }
695         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
696                 opts->options |= OPTION_TS;
697                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
698                 opts->tsecr = req->ts_recent;
699                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
700         }
701         if (likely(ireq->sack_ok)) {
702                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
703                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
704                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
705         }
706
707         /* Similar rationale to tcp_syn_options() applies here, too.
708          * If the <SYN> options fit, the same options should fit now!
709          */
710         if (*md5 == NULL &&
711             ireq->tstamp_ok &&
712             cookie_plus > TCPOLEN_COOKIE_BASE) {
713                 int need = cookie_plus; /* has TCPOLEN_COOKIE_BASE */
714
715                 if (0x2 & need) {
716                         /* 32-bit multiple */
717                         need += 2; /* NOPs */
718                 }
719                 if (need <= remaining) {
720                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
721                         opts->hash_size = cookie_plus - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
722                         remaining -= need;
723                 } else {
724                         /* There's no error return, so flag it. */
725                         xvp->cookie_out_never = 1; /* true */
726                         opts->hash_size = 0;
727                 }
728         }
729         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
730 }
731
732 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
733  * final wire format yet.
734  */
735 static unsigned tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
736                                         struct tcp_out_options *opts,
737                                         struct tcp_md5sig_key **md5) {
738         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
739         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
740         unsigned size = 0;
741         unsigned int eff_sacks;
742
743 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
744         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
745         if (unlikely(*md5)) {
746                 opts->options |= OPTION_MD5;
747                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
748         }
749 #else
750         *md5 = NULL;
751 #endif
752
753         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
754                 opts->options |= OPTION_TS;
755                 opts->tsval = tcb ? tcb->when : 0;
756                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
757                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
758         }
759
760         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
761         if (unlikely(eff_sacks)) {
762                 const unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
763                 opts->num_sack_blocks =
764                         min_t(unsigned, eff_sacks,
765                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
766                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
767                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
768                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
769         }
770
771         return size;
772 }
773
774 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
775  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
776  * transmission and possible later retransmissions.
777  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
778  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
779  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
780  * device.
781  *
782  * We are working here with either a clone of the original
783  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
784  */
785 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
786                             gfp_t gfp_mask)
787 {
788         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
789         struct inet_sock *inet;
790         struct tcp_sock *tp;
791         struct tcp_skb_cb *tcb;
792         struct tcp_out_options opts;
793         unsigned tcp_options_size, tcp_header_size;
794         struct tcp_md5sig_key *md5;
795         struct tcphdr *th;
796         int err;
797
798         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
799
800         /* If congestion control is doing timestamping, we must
801          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
802          */
803         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
804                 __net_timestamp(skb);
805
806         if (likely(clone_it)) {
807                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
808                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
809                 else
810                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
811                 if (unlikely(!skb))
812                         return -ENOBUFS;
813         }
814
815         inet = inet_sk(sk);
816         tp = tcp_sk(sk);
817         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
818         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
819
820         if (unlikely(tcb->flags & TCPHDR_SYN))
821                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
822         else
823                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
824                                                            &md5);
825         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
826
827         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
828                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
829
830         skb_push(skb, tcp_header_size);
831         skb_reset_transport_header(skb);
832         skb_set_owner_w(skb, sk);
833
834         /* Build TCP header and checksum it. */
835         th = tcp_hdr(skb);
836         th->source              = inet->inet_sport;
837         th->dest                = inet->inet_dport;
838         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
839         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
840         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
841                                         tcb->flags);
842
843         if (unlikely(tcb->flags & TCPHDR_SYN)) {
844                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
845                  * is never scaled.
846                  */
847                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
848         } else {
849                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
850         }
851         th->check               = 0;
852         th->urg_ptr             = 0;
853
854         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
855         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
856                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
857                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
858                         th->urg = 1;
859                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
860                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
861                         th->urg = 1;
862                 }
863         }
864
865         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
866         if (likely((tcb->flags & TCPHDR_SYN) == 0))
867                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
868
869 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
870         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
871         if (md5) {
872                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
873                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
874                                                md5, sk, NULL, skb);
875         }
876 #endif
877
878         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
879
880         if (likely(tcb->flags & TCPHDR_ACK))
881                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
882
883         if (skb->len != tcp_header_size)
884                 tcp_event_data_sent(tp, skb, sk);
885
886         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
887                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
888                               tcp_skb_pcount(skb));
889
890         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb);
891         if (likely(err <= 0))
892                 return err;
893
894         tcp_enter_cwr(sk, 1);
895
896         return net_xmit_eval(err);
897 }
898
899 /* This routine just queues the buffer for sending.
900  *
901  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
902  * otherwise socket can stall.
903  */
904 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
905 {
906         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
907
908         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
909         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
910         skb_header_release(skb);
911         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
912         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
913         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
914 }
915
916 /* Initialize TSO segments for a packet. */
917 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
918                                  unsigned int mss_now)
919 {
920         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
921             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
922                 /* Avoid the costly divide in the normal
923                  * non-TSO case.
924                  */
925                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
926                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
927                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
928         } else {
929                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
930                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
931                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
932         }
933 }
934
935 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
936  * skb is counted to fackets_out or not.
937  */
938 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
939                                    int decr)
940 {
941         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
942
943         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
944                 return;
945
946         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
947                 tp->fackets_out -= decr;
948 }
949
950 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
951  * tweaks to fix counters
952  */
953 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int decr)
954 {
955         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
956
957         tp->packets_out -= decr;
958
959         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
960                 tp->sacked_out -= decr;
961         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
962                 tp->retrans_out -= decr;
963         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
964                 tp->lost_out -= decr;
965
966         /* Reno case is special. Sigh... */
967         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
968                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
969
970         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
971
972         if (tp->lost_skb_hint &&
973             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
974             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
975                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
976
977         tcp_verify_left_out(tp);
978 }
979
980 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
981  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
982  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
983  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
984  */
985 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
986                  unsigned int mss_now)
987 {
988         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
989         struct sk_buff *buff;
990         int nsize, old_factor;
991         int nlen;
992         u8 flags;
993
994         BUG_ON(len > skb->len);
995
996         nsize = skb_headlen(skb) - len;
997         if (nsize < 0)
998                 nsize = 0;
999
1000         if (skb_cloned(skb) &&
1001             skb_is_nonlinear(skb) &&
1002             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1003                 return -ENOMEM;
1004
1005         /* Get a new skb... force flag on. */
1006         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1007         if (buff == NULL)
1008                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1009
1010         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1011         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1012         nlen = skb->len - len - nsize;
1013         buff->truesize += nlen;
1014         skb->truesize -= nlen;
1015
1016         /* Correct the sequence numbers. */
1017         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1018         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1019         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1020
1021         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1022         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1023         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1024         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1025         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1026
1027         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1028                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1029                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1030                                                        skb_put(buff, nsize),
1031                                                        nsize, 0);
1032
1033                 skb_trim(skb, len);
1034
1035                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1036         } else {
1037                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1038                 skb_split(skb, buff, len);
1039         }
1040
1041         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1042
1043         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1044          * skbs, which it never sent before. --ANK
1045          */
1046         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1047         buff->tstamp = skb->tstamp;
1048
1049         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1050
1051         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1052         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1053         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1054
1055         /* If this packet has been sent out already, we must
1056          * adjust the various packet counters.
1057          */
1058         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1059                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1060                         tcp_skb_pcount(buff);
1061
1062                 if (diff)
1063                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1064         }
1065
1066         /* Link BUFF into the send queue. */
1067         skb_header_release(buff);
1068         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1069
1070         return 0;
1071 }
1072
1073 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1074  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1075  * immediately discarded.
1076  */
1077 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1078 {
1079         int i, k, eat;
1080
1081         eat = len;
1082         k = 0;
1083         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1084                 if (skb_shinfo(skb)->frags[i].size <= eat) {
1085                         put_page(skb_shinfo(skb)->frags[i].page);
1086                         eat -= skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
1087                 } else {
1088                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1089                         if (eat) {
1090                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1091                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].size -= eat;
1092                                 eat = 0;
1093                         }
1094                         k++;
1095                 }
1096         }
1097         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1098
1099         skb_reset_tail_pointer(skb);
1100         skb->data_len -= len;
1101         skb->len = skb->data_len;
1102 }
1103
1104 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1105 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1106 {
1107         if (skb_cloned(skb) && pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1108                 return -ENOMEM;
1109
1110         /* If len == headlen, we avoid __skb_pull to preserve alignment. */
1111         if (unlikely(len < skb_headlen(skb)))
1112                 __skb_pull(skb, len);
1113         else
1114                 __pskb_trim_head(skb, len - skb_headlen(skb));
1115
1116         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1117         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1118
1119         skb->truesize        -= len;
1120         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1121         sk_mem_uncharge(sk, len);
1122         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1123
1124         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso
1125          * factor and mss.
1126          */
1127         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1128                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_current_mss(sk));
1129
1130         return 0;
1131 }
1132
1133 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1134 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1135 {
1136         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1137         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1138         int mss_now;
1139
1140         /* Calculate base mss without TCP options:
1141            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1142          */
1143         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1144
1145         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1146         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1147                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1148
1149         /* Now subtract optional transport overhead */
1150         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1151
1152         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1153         if (mss_now < 48)
1154                 mss_now = 48;
1155
1156         /* Now subtract TCP options size, not including SACKs */
1157         mss_now -= tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1158
1159         return mss_now;
1160 }
1161
1162 /* Inverse of above */
1163 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1164 {
1165         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1166         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1167         int mtu;
1168
1169         mtu = mss +
1170               tp->tcp_header_len +
1171               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1172               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1173
1174         return mtu;
1175 }
1176
1177 /* MTU probing init per socket */
1178 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1179 {
1180         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1181         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1182
1183         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1184         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1185                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1186         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1187         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1188 }
1189 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1190
1191 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1192
1193    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1194    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1195
1196    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1197    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1198    It also does not include TCP options.
1199
1200    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1201
1202    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1203    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1204    taking into account current pmtu, but never exceeds
1205    tp->rx_opt.mss_clamp.
1206
1207    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1208    DOES NOT include either tcp or ip options.
1209
1210    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1211    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1212  */
1213 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1214 {
1215         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1216         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1217         int mss_now;
1218
1219         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1220                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1221
1222         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1223         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1224
1225         /* And store cached results */
1226         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1227         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1228                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1229         tp->mss_cache = mss_now;
1230
1231         return mss_now;
1232 }
1233 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1234
1235 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1236  * and even PMTU discovery events into account.
1237  */
1238 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1239 {
1240         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1241         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1242         u32 mss_now;
1243         unsigned header_len;
1244         struct tcp_out_options opts;
1245         struct tcp_md5sig_key *md5;
1246
1247         mss_now = tp->mss_cache;
1248
1249         if (dst) {
1250                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1251                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1252                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1253         }
1254
1255         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1256                      sizeof(struct tcphdr);
1257         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1258          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1259          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1260          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1261         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1262                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1263                 mss_now -= delta;
1264         }
1265
1266         return mss_now;
1267 }
1268
1269 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1270 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1271 {
1272         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1273
1274         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1275                 /* Network is feed fully. */
1276                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1277                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1278         } else {
1279                 /* Network starves. */
1280                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1281                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1282
1283                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1284                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1285                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1286         }
1287 }
1288
1289 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1290  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1291  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1292  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1293  *
1294  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1295  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1296  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1297  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1298  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1299  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1300  */
1301 static unsigned int tcp_mss_split_point(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1302                                         unsigned int mss_now, unsigned int cwnd)
1303 {
1304         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1305         u32 needed, window, cwnd_len;
1306
1307         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1308         cwnd_len = mss_now * cwnd;
1309
1310         if (likely(cwnd_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1311                 return cwnd_len;
1312
1313         needed = min(skb->len, window);
1314
1315         if (cwnd_len <= needed)
1316                 return cwnd_len;
1317
1318         return needed - needed % mss_now;
1319 }
1320
1321 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1322  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1323  */
1324 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(struct tcp_sock *tp,
1325                                          struct sk_buff *skb)
1326 {
1327         u32 in_flight, cwnd;
1328
1329         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1330         if ((TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN) && tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1331                 return 1;
1332
1333         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1334         cwnd = tp->snd_cwnd;
1335         if (in_flight < cwnd)
1336                 return (cwnd - in_flight);
1337
1338         return 0;
1339 }
1340
1341 /* Initialize TSO state of a skb.
1342  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1343  * SKB onto the wire.
1344  */
1345 static int tcp_init_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1346                              unsigned int mss_now)
1347 {
1348         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1349
1350         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1351                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1352                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1353         }
1354         return tso_segs;
1355 }
1356
1357 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1358 static inline int tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1359 {
1360         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1361                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1362 }
1363
1364 /* Return 0, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1365  * 1. It is full sized.
1366  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1367  * 3. Or TCP_NODELAY was set.
1368  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1369  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1370  */
1371 static inline int tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1372                                   const struct sk_buff *skb,
1373                                   unsigned mss_now, int nonagle)
1374 {
1375         return skb->len < mss_now &&
1376                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1377                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1378 }
1379
1380 /* Return non-zero if the Nagle test allows this packet to be
1381  * sent now.
1382  */
1383 static inline int tcp_nagle_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1384                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1385 {
1386         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1387          * write_queue (they have no chances to get new data).
1388          *
1389          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1390          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1391          */
1392         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1393                 return 1;
1394
1395         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1396          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1397          */
1398         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1399             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN))
1400                 return 1;
1401
1402         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1403                 return 1;
1404
1405         return 0;
1406 }
1407
1408 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1409 static inline int tcp_snd_wnd_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1410                                    unsigned int cur_mss)
1411 {
1412         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1413
1414         if (skb->len > cur_mss)
1415                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1416
1417         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1418 }
1419
1420 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1421  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1422  * packets allowed by the congestion window.
1423  */
1424 static unsigned int tcp_snd_test(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1425                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1426 {
1427         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1428         unsigned int cwnd_quota;
1429
1430         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1431
1432         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1433                 return 0;
1434
1435         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1436         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1437                 cwnd_quota = 0;
1438
1439         return cwnd_quota;
1440 }
1441
1442 /* Test if sending is allowed right now. */
1443 int tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1444 {
1445         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1446         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1447
1448         return skb &&
1449                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1450                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1451                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1452 }
1453
1454 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1455  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1456  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1457  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1458  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1459  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1460  */
1461 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1462                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1463 {
1464         struct sk_buff *buff;
1465         int nlen = skb->len - len;
1466         u8 flags;
1467
1468         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1469         if (skb->len != skb->data_len)
1470                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1471
1472         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1473         if (unlikely(buff == NULL))
1474                 return -ENOMEM;
1475
1476         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1477         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1478         buff->truesize += nlen;
1479         skb->truesize -= nlen;
1480
1481         /* Correct the sequence numbers. */
1482         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1483         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1484         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1485
1486         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1487         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1488         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1489         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1490
1491         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1492         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1493
1494         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1495         skb_split(skb, buff, len);
1496
1497         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1498         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1499         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1500
1501         /* Link BUFF into the send queue. */
1502         skb_header_release(buff);
1503         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1504
1505         return 0;
1506 }
1507
1508 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1509  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1510  *
1511  * This algorithm is from John Heffner.
1512  */
1513 static int tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1514 {
1515         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1516         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1517         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1518         int win_divisor;
1519
1520         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN)
1521                 goto send_now;
1522
1523         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1524                 goto send_now;
1525
1526         /* Defer for less than two clock ticks. */
1527         if (tp->tso_deferred &&
1528             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1529                 goto send_now;
1530
1531         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1532
1533         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1534
1535         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1536
1537         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1538         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1539
1540         limit = min(send_win, cong_win);
1541
1542         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1543         if (limit >= sk->sk_gso_max_size)
1544                 goto send_now;
1545
1546         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1547         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1548                 goto send_now;
1549
1550         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1551         if (win_divisor) {
1552                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1553
1554                 /* If at least some fraction of a window is available,
1555                  * just use it.
1556                  */
1557                 chunk /= win_divisor;
1558                 if (limit >= chunk)
1559                         goto send_now;
1560         } else {
1561                 /* Different approach, try not to defer past a single
1562                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1563                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1564                  * then send now.
1565                  */
1566                 if (limit > tcp_max_burst(tp) * tp->mss_cache)
1567                         goto send_now;
1568         }
1569
1570         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1571         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1572
1573         return 1;
1574
1575 send_now:
1576         tp->tso_deferred = 0;
1577         return 0;
1578 }
1579
1580 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1581  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1582  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1583  * changes resulting in larger path MTUs.
1584  *
1585  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1586  *         1 if a probe was sent,
1587  *         -1 otherwise
1588  */
1589 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1590 {
1591         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1592         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1593         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1594         int len;
1595         int probe_size;
1596         int size_needed;
1597         int copy;
1598         int mss_now;
1599
1600         /* Not currently probing/verifying,
1601          * not in recovery,
1602          * have enough cwnd, and
1603          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1604         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1605             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1606             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1607             tp->snd_cwnd < 11 ||
1608             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1609                 return -1;
1610
1611         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1612         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1613         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1614         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1615         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1616                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1617                 return -1;
1618         }
1619
1620         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1621         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1622                 return -1;
1623
1624         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1625                 return -1;
1626         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1627                 return 0;
1628
1629         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1630         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1631                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1632                         return -1;
1633                 else
1634                         return 0;
1635         }
1636
1637         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1638         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1639                 return -1;
1640         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1641         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1642
1643         skb = tcp_send_head(sk);
1644
1645         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1646         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1647         TCP_SKB_CB(nskb)->flags = TCPHDR_ACK;
1648         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1649         nskb->csum = 0;
1650         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1651
1652         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1653
1654         len = 0;
1655         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1656                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1657                 if (nskb->ip_summed)
1658                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1659                 else
1660                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1661                                                             skb_put(nskb, copy),
1662                                                             copy, nskb->csum);
1663
1664                 if (skb->len <= copy) {
1665                         /* We've eaten all the data from this skb.
1666                          * Throw it away. */
1667                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1668                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1669                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1670                 } else {
1671                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags &
1672                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1673                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1674                                 skb_pull(skb, copy);
1675                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1676                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1677                                                                  skb->len, 0);
1678                         } else {
1679                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1680                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1681                         }
1682                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1683                 }
1684
1685                 len += copy;
1686
1687                 if (len >= probe_size)
1688                         break;
1689         }
1690         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1691
1692         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1693          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1694         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1695         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1696                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1697                  * effectively two packets. */
1698                 tp->snd_cwnd--;
1699                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1700
1701                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1702                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1703                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1704
1705                 return 1;
1706         }
1707
1708         return -1;
1709 }
1710
1711 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1712  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1713  * window for us.
1714  *
1715  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1716  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1717  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1718  *
1719  * Returns 1, if no segments are in flight and we have queued segments, but
1720  * cannot send anything now because of SWS or another problem.
1721  */
1722 static int tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1723                           int push_one, gfp_t gfp)
1724 {
1725         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1726         struct sk_buff *skb;
1727         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1728         int cwnd_quota;
1729         int result;
1730
1731         sent_pkts = 0;
1732
1733         if (!push_one) {
1734                 /* Do MTU probing. */
1735                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1736                 if (!result) {
1737                         return 0;
1738                 } else if (result > 0) {
1739                         sent_pkts = 1;
1740                 }
1741         }
1742
1743         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1744                 unsigned int limit;
1745
1746                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1747                 BUG_ON(!tso_segs);
1748
1749                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1750                 if (!cwnd_quota)
1751                         break;
1752
1753                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1754                         break;
1755
1756                 if (tso_segs == 1) {
1757                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1758                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1759                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1760                                 break;
1761                 } else {
1762                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1763                                 break;
1764                 }
1765
1766                 limit = mss_now;
1767                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1768                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1769                                                     cwnd_quota);
1770
1771                 if (skb->len > limit &&
1772                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1773                         break;
1774
1775                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1776
1777                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1778                         break;
1779
1780                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1781                  * This call will increment packets_out.
1782                  */
1783                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1784
1785                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1786                 sent_pkts++;
1787
1788                 if (push_one)
1789                         break;
1790         }
1791
1792         if (likely(sent_pkts)) {
1793                 tcp_cwnd_validate(sk);
1794                 return 0;
1795         }
1796         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
1797 }
1798
1799 /* Push out any pending frames which were held back due to
1800  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
1801  * The socket must be locked by the caller.
1802  */
1803 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
1804                                int nonagle)
1805 {
1806         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
1807          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
1808          * all will be happy.
1809          */
1810         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
1811                 return;
1812
1813         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0, GFP_ATOMIC))
1814                 tcp_check_probe_timer(sk);
1815 }
1816
1817 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
1818  * true push pending frames to setup probe timer etc.
1819  */
1820 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1821 {
1822         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1823
1824         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
1825
1826         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
1827 }
1828
1829 /* This function returns the amount that we can raise the
1830  * usable window based on the following constraints
1831  *
1832  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
1833  * 2. We limit memory per socket
1834  *
1835  * RFC 1122:
1836  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
1837  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
1838  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
1839  *
1840  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
1841  * it at least MSS bytes.
1842  *
1843  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
1844  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
1845  *
1846  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
1847  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
1848  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
1849  * window to always advance by a single byte.
1850  *
1851  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
1852  * then this will not be a problem.
1853  *
1854  * BSD seems to make the following compromise:
1855  *
1856  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
1857  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
1858  *      then set the window to 0.
1859  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
1860  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
1861  *      and from being larger than the largest representable value.
1862  *
1863  * This prevents incremental opening of the window in the regime
1864  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
1865  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
1866  * those cases where the window is constrained on the sender side
1867  * because the pipeline is full.
1868  *
1869  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
1870  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
1871  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
1872  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
1873  * of having a fixed window size at almost all times.
1874  *
1875  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
1876  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
1877  *
1878  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
1879  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
1880  */
1881 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
1882 {
1883         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1884         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1885         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
1886          * here.  I don't know if the value based on our guesses
1887          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
1888          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
1889          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
1890          */
1891         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
1892         int free_space = tcp_space(sk);
1893         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
1894         int window;
1895
1896         if (mss > full_space)
1897                 mss = full_space;
1898
1899         if (free_space < (full_space >> 1)) {
1900                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
1901
1902                 if (tcp_memory_pressure)
1903                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
1904                                                4U * tp->advmss);
1905
1906                 if (free_space < mss)
1907                         return 0;
1908         }
1909
1910         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
1911                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
1912
1913         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
1914          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
1915          */
1916         window = tp->rcv_wnd;
1917         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
1918                 window = free_space;
1919
1920                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
1921                  * Import case: prevent zero window announcement if
1922                  * 1<<rcv_wscale > mss.
1923                  */
1924                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
1925                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
1926                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
1927         } else {
1928                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
1929                  * Window clamp already applied above.
1930                  * If our current window offering is within 1 mss of the
1931                  * free space we just keep it. This prevents the divide
1932                  * and multiply from happening most of the time.
1933                  * We also don't do any window rounding when the free space
1934                  * is too small.
1935                  */
1936                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
1937                         window = (free_space / mss) * mss;
1938                 else if (mss == full_space &&
1939                          free_space > window + (full_space >> 1))
1940                         window = free_space;
1941         }
1942
1943         return window;
1944 }
1945
1946 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
1947 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1948 {
1949         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1950         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
1951         int skb_size, next_skb_size;
1952
1953         skb_size = skb->len;
1954         next_skb_size = next_skb->len;
1955
1956         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
1957
1958         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
1959
1960         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
1961
1962         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
1963                                   next_skb_size);
1964
1965         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
1966                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1967
1968         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1969                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
1970
1971         /* Update sequence range on original skb. */
1972         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
1973
1974         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
1975         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->flags;
1976
1977         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
1978          * packet counting does not break.
1979          */
1980         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
1981
1982         /* changed transmit queue under us so clear hints */
1983         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
1984         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
1985                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1986
1987         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
1988
1989         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
1990 }
1991
1992 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
1993 static int tcp_can_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1994 {
1995         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1996                 return 0;
1997         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
1998         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
1999                 return 0;
2000         if (skb_cloned(skb))
2001                 return 0;
2002         if (skb == tcp_send_head(sk))
2003                 return 0;
2004         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2005         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2006                 return 0;
2007
2008         return 1;
2009 }
2010
2011 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2012  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2013  */
2014 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2015                                      int space)
2016 {
2017         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2018         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2019         int first = 1;
2020
2021         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2022                 return;
2023         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_SYN)
2024                 return;
2025
2026         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2027                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2028                         break;
2029
2030                 space -= skb->len;
2031
2032                 if (first) {
2033                         first = 0;
2034                         continue;
2035                 }
2036
2037                 if (space < 0)
2038                         break;
2039                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2040                  * the data in the second
2041                  */
2042                 if (skb->len > skb_tailroom(to))
2043                         break;
2044
2045                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2046                         break;
2047
2048                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2049         }
2050 }
2051
2052 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2053  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2054  * error occurred which prevented the send.
2055  */
2056 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2057 {
2058         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2059         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2060         unsigned int cur_mss;
2061         int err;
2062
2063         /* Inconslusive MTU probe */
2064         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2065                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2066         }
2067
2068         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2069          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2070          */
2071         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2072             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2073                 return -EAGAIN;
2074
2075         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2076                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2077                         BUG();
2078                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2079                         return -ENOMEM;
2080         }
2081
2082         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2083                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2084
2085         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2086
2087         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2088          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2089          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2090          * our retransmit serves as a zero window probe.
2091          */
2092         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2093             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2094                 return -EAGAIN;
2095
2096         if (skb->len > cur_mss) {
2097                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2098                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2099         } else {
2100                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2101
2102                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2103                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2104                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2105                 }
2106         }
2107
2108         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2109
2110         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2111          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2112          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2113          */
2114         if (skb->len > 0 &&
2115             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_FIN) &&
2116             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2117                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2118                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2119                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2120                                              TCP_SKB_CB(skb)->flags);
2121                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2122                 }
2123         }
2124
2125         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2126          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2127          */
2128         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2129
2130         err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2131
2132         if (err == 0) {
2133                 /* Update global TCP statistics. */
2134                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2135
2136                 tp->total_retrans++;
2137
2138 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2139                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2140                         if (net_ratelimit())
2141                                 printk(KERN_DEBUG "retrans_out leaked.\n");
2142                 }
2143 #endif
2144                 if (!tp->retrans_out)
2145                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2146                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2147                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2148
2149                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2150                 if (!tp->retrans_stamp)
2151                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2152
2153                 tp->undo_retrans++;
2154
2155                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2156                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2157                  */
2158                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2159         }
2160         return err;
2161 }
2162
2163 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2164  * window/congestion state.
2165  */
2166 static int tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2167 {
2168         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2169         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2170
2171         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2172         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2173                 return 0;
2174
2175         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2176         if (tcp_is_reno(tp))
2177                 return 0;
2178
2179         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2180          * and retransmission... Both ways have their merits...
2181          *
2182          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2183          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2184          * NextSeg() specified in RFC3517.
2185          */
2186
2187         if (tcp_may_send_now(sk))
2188                 return 0;
2189
2190         return 1;
2191 }
2192
2193 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2194  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2195  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2196  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2197  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2198  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2199  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2200  */
2201 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2202 {
2203         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2204         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2205         struct sk_buff *skb;
2206         struct sk_buff *hole = NULL;
2207         u32 last_lost;
2208         int mib_idx;
2209         int fwd_rexmitting = 0;
2210
2211         if (!tp->packets_out)
2212                 return;
2213
2214         if (!tp->lost_out)
2215                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2216
2217         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2218                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2219                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2220                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2221                         last_lost = tp->retransmit_high;
2222         } else {
2223                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2224                 last_lost = tp->snd_una;
2225         }
2226
2227         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2228                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2229
2230                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2231                         break;
2232                 /* we could do better than to assign each time */
2233                 if (hole == NULL)
2234                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2235
2236                 /* Assume this retransmit will generate
2237                  * only one packet for congestion window
2238                  * calculation purposes.  This works because
2239                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2240                  * packet to be MSS sized and all the
2241                  * packet counting works out.
2242                  */
2243                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2244                         return;
2245
2246                 if (fwd_rexmitting) {
2247 begin_fwd:
2248                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2249                                 break;
2250                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2251
2252                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2253                         tp->retransmit_high = last_lost;
2254                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2255                                 break;
2256                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2257                         if (hole != NULL) {
2258                                 skb = hole;
2259                                 hole = NULL;
2260                         }
2261                         fwd_rexmitting = 1;
2262                         goto begin_fwd;
2263
2264                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2265                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2266                                 hole = skb;
2267                         continue;
2268
2269                 } else {
2270                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2271                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2272                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2273                         else
2274                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2275                 }
2276
2277                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2278                         continue;
2279
2280                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2281                         return;
2282                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2283
2284                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2285                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2286                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2287                                                   TCP_RTO_MAX);
2288         }
2289 }
2290
2291 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2292  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2293  */
2294 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2295 {
2296         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2297         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2298         int mss_now;
2299
2300         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2301          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2302          * and IP options.
2303          */
2304         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2305
2306         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2307                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_FIN;
2308                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2309                 tp->write_seq++;
2310         } else {
2311                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2312                 for (;;) {
2313                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2314                                                sk->sk_allocation);
2315                         if (skb)
2316                                 break;
2317                         yield();
2318                 }
2319
2320                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2321                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2322                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2323                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2324                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2325                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2326         }
2327         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2328 }
2329
2330 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2331  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2332  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2333  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2334  */
2335 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2336 {
2337         struct sk_buff *skb;
2338
2339         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2340         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2341         if (!skb) {
2342                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2343                 return;
2344         }
2345
2346         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2347         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2348         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2349                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2350         /* Send it off. */
2351         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2352         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2353                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2354
2355         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2356 }
2357
2358 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2359  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2360  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2361  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2362  * and rcv_wscale values will not be correct.
2363  */
2364 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2365 {
2366         struct sk_buff *skb;
2367
2368         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2369         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_SYN)) {
2370                 printk(KERN_DEBUG "tcp_send_synack: wrong queue state\n");
2371                 return -EFAULT;
2372         }
2373         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPHDR_ACK)) {
2374                 if (skb_cloned(skb)) {
2375                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2376                         if (nskb == NULL)
2377                                 return -ENOMEM;
2378                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2379                         skb_header_release(nskb);
2380                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2381                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2382                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2383                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2384                         skb = nskb;
2385                 }
2386
2387                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_ACK;
2388                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2389         }
2390         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2391         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2392 }
2393
2394 /* Prepare a SYN-ACK. */
2395 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2396                                 struct request_sock *req,
2397                                 struct request_values *rvp)
2398 {
2399         struct tcp_out_options opts;
2400         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2401         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2402         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2403         const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2404         struct tcphdr *th;
2405         struct sk_buff *skb;
2406         struct tcp_md5sig_key *md5;
2407         int tcp_header_size;
2408         int mss;
2409         int s_data_desired = 0;
2410
2411         if (cvp != NULL && cvp->s_data_constant && cvp->s_data_desired)
2412                 s_data_desired = cvp->s_data_desired;
2413         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15 + s_data_desired, 1, GFP_ATOMIC);
2414         if (skb == NULL)
2415                 return NULL;
2416
2417         /* Reserve space for headers. */
2418         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2419
2420         skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
2421
2422         mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2423         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2424                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2425
2426         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2427                 __u8 rcv_wscale;
2428                 /* Set this up on the first call only */
2429                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2430
2431                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2432                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2433                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2434                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2435
2436                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2437                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2438                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2439                         &req->rcv_wnd,
2440                         &req->window_clamp,
2441                         ireq->wscale_ok,
2442                         &rcv_wscale,
2443                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2444                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2445         }
2446
2447         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2448 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2449         if (unlikely(req->cookie_ts))
2450                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2451         else
2452 #endif
2453         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2454         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2455                                              skb, &opts, &md5, xvp)
2456                         + sizeof(*th);
2457
2458         skb_push(skb, tcp_header_size);
2459         skb_reset_transport_header(skb);
2460
2461         th = tcp_hdr(skb);
2462         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2463         th->syn = 1;
2464         th->ack = 1;
2465         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2466         th->source = ireq->loc_port;
2467         th->dest = ireq->rmt_port;
2468         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2469          * not even correctly set)
2470          */
2471         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2472                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2473
2474         if (OPTION_COOKIE_EXTENSION & opts.options) {
2475                 if (s_data_desired) {
2476                         u8 *buf = skb_put(skb, s_data_desired);
2477
2478                         /* copy data directly from the listening socket. */
2479                         memcpy(buf, cvp->s_data_payload, s_data_desired);
2480                         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq += s_data_desired;
2481                 }
2482
2483                 if (opts.hash_size > 0) {
2484                         __u32 workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
2485                         u32 *mess = &xvp->cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
2486                         u32 *tail = &mess[COOKIE_MESSAGE_WORDS-1];
2487
2488                         /* Secret recipe depends on the Timestamp, (future)
2489                          * Sequence and Acknowledgment Numbers, Initiator
2490                          * Cookie, and others handled by IP variant caller.
2491                          */
2492                         *tail-- ^= opts.tsval;
2493                         *tail-- ^= tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1;
2494                         *tail-- ^= TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
2495
2496                         /* recommended */
2497                         *tail-- ^= (((__force u32)th->dest << 16) | (__force u32)th->source);
2498                         *tail-- ^= (u32)(unsigned long)cvp; /* per sockopt */
2499
2500                         sha_transform((__u32 *)&xvp->cookie_bakery[0],
2501                                       (char *)mess,
2502                                       &workspace[0]);
2503                         opts.hash_location =
2504                                 (__u8 *)&xvp->cookie_bakery[0];
2505                 }
2506         }
2507
2508         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2509         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1);
2510
2511         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2512         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2513         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2514         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2515         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2516
2517 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2518         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2519         if (md5) {
2520                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2521                                                md5, NULL, req, skb);
2522         }
2523 #endif
2524
2525         return skb;
2526 }
2527 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2528
2529 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2530 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2531 {
2532         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2533         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2534         __u8 rcv_wscale;
2535
2536         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2537          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2538          */
2539         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2540                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2541
2542 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2543         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2544                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2545 #endif
2546
2547         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2548         if (tp->rx_opt.user_mss)
2549                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2550         tp->max_window = 0;
2551         tcp_mtup_init(sk);
2552         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2553
2554         if (!tp->window_clamp)
2555                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2556         tp->advmss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2557         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2558                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2559
2560         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2561
2562         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2563         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2564             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2565                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2566
2567         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2568                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2569                                   &tp->rcv_wnd,
2570                                   &tp->window_clamp,
2571                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2572                                   &rcv_wscale,
2573                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2574
2575         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2576         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2577
2578         sk->sk_err = 0;
2579         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2580         tp->snd_wnd = 0;
2581         tcp_init_wl(tp, 0);
2582         tp->snd_una = tp->write_seq;
2583         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2584         tp->snd_up = tp->write_seq;
2585         tp->rcv_nxt = 0;
2586         tp->rcv_wup = 0;
2587         tp->copied_seq = 0;
2588
2589         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2590         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2591         tcp_clear_retrans(tp);
2592 }
2593
2594 /* Build a SYN and send it off. */
2595 int tcp_connect(struct sock *sk)
2596 {
2597         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2598         struct sk_buff *buff;
2599
2600         tcp_connect_init(sk);
2601
2602         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2603         if (unlikely(buff == NULL))
2604                 return -ENOBUFS;
2605
2606         /* Reserve space for headers. */
2607         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2608
2609         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2610         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2611         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2612
2613         /* Send it off. */
2614         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2615         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when;
2616         skb_header_release(buff);
2617         __tcp_add_write_queue_tail(sk, buff);
2618         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
2619         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2620         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(buff);
2621         tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2622
2623         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2624          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2625          */
2626         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2627         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2628         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2629
2630         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2631         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2632                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2633         return 0;
2634 }
2635 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2636
2637 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2638  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2639  * for details.
2640  */
2641 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2642 {
2643         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2644         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2645         unsigned long timeout;
2646
2647         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2648                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2649                 int max_ato = HZ / 2;
2650
2651                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2652                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2653                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2654
2655                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2656
2657                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2658                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2659                  * directly.
2660                  */
2661                 if (tp->srtt) {
2662                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2663
2664                         if (rtt < max_ato)
2665                                 max_ato = rtt;
2666                 }
2667
2668                 ato = min(ato, max_ato);
2669         }
2670
2671         /* Stay within the limit we were given */
2672         timeout = jiffies + ato;
2673
2674         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
2675         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
2676                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
2677                  * send ACK now.
2678                  */
2679                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
2680                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
2681                         tcp_send_ack(sk);
2682                         return;
2683                 }
2684
2685                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
2686                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
2687         }
2688         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
2689         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
2690         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
2691 }
2692
2693 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
2694 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
2695 {
2696         struct sk_buff *buff;
2697
2698         /* If we have been reset, we may not send again. */
2699         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2700                 return;
2701
2702         /* We are not putting this on the write queue, so
2703          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
2704          * sock.
2705          */
2706         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2707         if (buff == NULL) {
2708                 inet_csk_schedule_ack(sk);
2709                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
2710                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
2711                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
2712                 return;
2713         }
2714
2715         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2716         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2717         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
2718
2719         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
2720         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2721         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, GFP_ATOMIC);
2722 }
2723
2724 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
2725  * number. It assumes the other end will try to ack it.
2726  *
2727  * Question: what should we make while urgent mode?
2728  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
2729  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
2730  *
2731  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
2732  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
2733  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
2734  */
2735 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
2736 {
2737         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2738         struct sk_buff *skb;
2739
2740         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
2741         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2742         if (skb == NULL)
2743                 return -1;
2744
2745         /* Reserve space for headers and set control bits. */
2746         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2747         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
2748          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
2749          * send it.
2750          */
2751         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
2752         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2753         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
2754 }
2755
2756 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
2757 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
2758 {
2759         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2760         struct sk_buff *skb;
2761
2762         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2763                 return -1;
2764
2765         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
2766             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
2767                 int err;
2768                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2769                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2770
2771                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
2772                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2773
2774                 /* We are probing the opening of a window
2775                  * but the window size is != 0
2776                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
2777                  */
2778                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
2779                     skb->len > mss) {
2780                         seg_size = min(seg_size, mss);
2781                         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_PSH;
2782                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
2783                                 return -1;
2784                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
2785                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
2786
2787                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPHDR_PSH;
2788                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2789                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2790                 if (!err)
2791                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2792                 return err;
2793         } else {
2794                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
2795                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
2796                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
2797         }
2798 }
2799
2800 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
2801  * a partial packet else a zero probe.
2802  */
2803 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
2804 {
2805         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2806         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2807         int err;
2808
2809         err = tcp_write_wakeup(sk);
2810
2811         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
2812                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
2813                 icsk->icsk_probes_out = 0;
2814                 icsk->icsk_backoff = 0;
2815                 return;
2816         }
2817
2818         if (err <= 0) {
2819                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
2820                         icsk->icsk_backoff++;
2821                 icsk->icsk_probes_out++;
2822                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2823                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
2824                                           TCP_RTO_MAX);
2825         } else {
2826                 /* If packet was not sent due to local congestion,
2827                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
2828                  * Let local senders to fight for local resources.
2829                  *
2830                  * Use accumulated backoff yet.
2831                  */
2832                 if (!icsk->icsk_probes_out)
2833                         icsk->icsk_probes_out = 1;
2834                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2835                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
2836                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
2837                                           TCP_RTO_MAX);
2838         }
2839 }