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