tcp: sysctl_tcp_cookie_size needs to be exported to modules.
[safe/jmp/linux-2.6] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #include <net/tcp.h>
38
39 #include <linux/compiler.h>
40 #include <linux/module.h>
41
42 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
43 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
44
45 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
46  * interpret the window field as a signed quantity.
47  */
48 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
49
50 /* This limits the percentage of the congestion window which we
51  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
52  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
53  */
54 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
55
56 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
57 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = 512;
58
59 /* By default, RFC2861 behavior.  */
60 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
61
62 int sysctl_tcp_cookie_size __read_mostly = 0; /* TCP_COOKIE_MAX */
63 EXPORT_SYMBOL_GPL(sysctl_tcp_cookie_size);
64
65
66 /* Account for new data that has been sent to the network. */
67 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
68 {
69         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
70         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
71
72         tcp_advance_send_head(sk, skb);
73         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
74
75         /* Don't override Nagle indefinately with F-RTO */
76         if (tp->frto_counter == 2)
77                 tp->frto_counter = 3;
78
79         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
80         if (!prior_packets)
81                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
82                                           inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
83 }
84
85 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
86  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
87  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
88  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
89  * invalid. OK, let's make this for now:
90  */
91 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(struct sock *sk)
92 {
93         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
94
95         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
96                 return tp->snd_nxt;
97         else
98                 return tcp_wnd_end(tp);
99 }
100
101 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
102  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
103  *
104  * 1. It is independent of path mtu.
105  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
106  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
107  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
108  *    large MSS.
109  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
110  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
111  *    This may be overridden via information stored in routing table.
112  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
113  *    probably even Jumbo".
114  */
115 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
116 {
117         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
118         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
119         int mss = tp->advmss;
120
121         if (dst && dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS) < mss) {
122                 mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
123                 tp->advmss = mss;
124         }
125
126         return (__u16)mss;
127 }
128
129 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
130  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
131 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, struct dst_entry *dst)
132 {
133         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
134         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
135         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
136         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
137
138         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
139
140         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
141         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
142
143         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
144                 cwnd >>= 1;
145         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
146         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
147         tp->snd_cwnd_used = 0;
148 }
149
150 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
151 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
152                                 struct sk_buff *skb, struct sock *sk)
153 {
154         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
155         const u32 now = tcp_time_stamp;
156
157         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
158             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
159                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
160
161         tp->lsndtime = now;
162
163         /* If it is a reply for ato after last received
164          * packet, enter pingpong mode.
165          */
166         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
167                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
168 }
169
170 /* Account for an ACK we sent. */
171 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
172 {
173         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
174         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
175 }
176
177 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
178  * Based on the assumption that the given amount of space
179  * will be offered. Store the results in the tp structure.
180  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
181  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
182  * This MUST be enforced by all callers.
183  */
184 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
185                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
186                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale)
187 {
188         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
189
190         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
191         if (*window_clamp == 0)
192                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
193         space = min(*window_clamp, space);
194
195         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
196         if (space > mss)
197                 space = (space / mss) * mss;
198
199         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
200          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
201          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
202          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
203          * unless the remote has sent us a window scaling option,
204          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
205          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
206          */
207         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
208                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
209         else
210                 (*rcv_wnd) = space;
211
212         (*rcv_wscale) = 0;
213         if (wscale_ok) {
214                 /* Set window scaling on max possible window
215                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
216                  */
217                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
218                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
219                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
220                         space >>= 1;
221                         (*rcv_wscale)++;
222                 }
223         }
224
225         /* Set initial window to value enough for senders,
226          * following RFC2414. Senders, not following this RFC,
227          * will be satisfied with 2.
228          */
229         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
230                 int init_cwnd = 4;
231                 if (mss > 1460 * 3)
232                         init_cwnd = 2;
233                 else if (mss > 1460)
234                         init_cwnd = 3;
235                 if (*rcv_wnd > init_cwnd * mss)
236                         *rcv_wnd = init_cwnd * mss;
237         }
238
239         /* Set the clamp no higher than max representable value */
240         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
241 }
242
243 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
244  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
245  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
246  * frame.
247  */
248 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
249 {
250         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
251         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
252         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
253
254         /* Never shrink the offered window */
255         if (new_win < cur_win) {
256                 /* Danger Will Robinson!
257                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
258                  * we will not be able to advertise a zero
259                  * window in time.  --DaveM
260                  *
261                  * Relax Will Robinson.
262                  */
263                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
264         }
265         tp->rcv_wnd = new_win;
266         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
267
268         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
269          * scaled window.
270          */
271         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
272                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
273         else
274                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
275
276         /* RFC1323 scaling applied */
277         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
278
279         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
280         if (new_win == 0)
281                 tp->pred_flags = 0;
282
283         return new_win;
284 }
285
286 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
287 static inline void TCP_ECN_send_synack(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
288 {
289         TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPCB_FLAG_CWR;
290         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
291                 TCP_SKB_CB(skb)->flags &= ~TCPCB_FLAG_ECE;
292 }
293
294 /* Packet ECN state for a SYN.  */
295 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
296 {
297         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
298
299         tp->ecn_flags = 0;
300         if (sysctl_tcp_ecn == 1) {
301                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_ECE | TCPCB_FLAG_CWR;
302                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
303         }
304 }
305
306 static __inline__ void
307 TCP_ECN_make_synack(struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
308 {
309         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
310                 th->ece = 1;
311 }
312
313 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
314  * be sent.
315  */
316 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
317                                 int tcp_header_len)
318 {
319         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
320
321         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
322                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
323                 if (skb->len != tcp_header_len &&
324                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
325                         INET_ECN_xmit(sk);
326                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
327                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
328                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
329                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
330                         }
331                 } else {
332                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
333                         INET_ECN_dontxmit(sk);
334                 }
335                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
336                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
337         }
338 }
339
340 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
341  * auto increment end seqno.
342  */
343 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
344 {
345         skb->csum = 0;
346
347         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags;
348         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
349
350         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
351         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
352         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
353
354         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
355         if (flags & (TCPCB_FLAG_SYN | TCPCB_FLAG_FIN))
356                 seq++;
357         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
358 }
359
360 static inline int tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
361 {
362         return tp->snd_una != tp->snd_up;
363 }
364
365 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
366 #define OPTION_TS               (1 << 1)
367 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
368 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
369 #define OPTION_COOKIE_EXTENSION (1 << 4)
370
371 struct tcp_out_options {
372         u8 options;             /* bit field of OPTION_* */
373         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
374         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
375         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
376         u16 mss;                /* 0 to disable */
377         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
378         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
379 };
380
381 /* The sysctl int routines are generic, so check consistency here.
382  */
383 static u8 tcp_cookie_size_check(u8 desired)
384 {
385         if (desired > 0) {
386                 /* previously specified */
387                 return desired;
388         }
389         if (sysctl_tcp_cookie_size <= 0) {
390                 /* no default specified */
391                 return 0;
392         }
393         if (sysctl_tcp_cookie_size <= TCP_COOKIE_MIN) {
394                 /* value too small, specify minimum */
395                 return TCP_COOKIE_MIN;
396         }
397         if (sysctl_tcp_cookie_size >= TCP_COOKIE_MAX) {
398                 /* value too large, specify maximum */
399                 return TCP_COOKIE_MAX;
400         }
401         if (0x1 & sysctl_tcp_cookie_size) {
402                 /* 8-bit multiple, illegal, fix it */
403                 return (u8)(sysctl_tcp_cookie_size + 0x1);
404         }
405         return (u8)sysctl_tcp_cookie_size;
406 }
407
408 /* Write previously computed TCP options to the packet.
409  *
410  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
411  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
412  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
413  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
414  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
415  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
416  * particular reason why the ordering would need to be changed).
417  *
418  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
419  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
420  */
421 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
422                               struct tcp_out_options *opts)
423 {
424         u8 options = opts->options;     /* mungable copy */
425
426         /* Having both authentication and cookies for security is redundant,
427          * and there's certainly not enough room.  Instead, the cookie-less
428          * extension variant is proposed.
429          *
430          * Consider the pessimal case with authentication.  The options
431          * could look like:
432          *   COOKIE|MD5(20) + MSS(4) + SACK|TS(12) + WSCALE(4) == 40
433          */
434         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
435                 if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
436                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_COOKIE << 24) |
437                                        (TCPOLEN_COOKIE_BASE << 16) |
438                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
439                                        TCPOLEN_MD5SIG);
440                 } else {
441                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
442                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
443                                        (TCPOPT_MD5SIG << 8) |
444                                        TCPOLEN_MD5SIG);
445                 }
446                 options &= ~OPTION_COOKIE_EXTENSION;
447                 /* overload cookie hash location */
448                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
449                 ptr += 4;
450         }
451
452         if (unlikely(opts->mss)) {
453                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
454                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
455                                opts->mss);
456         }
457
458         if (likely(OPTION_TS & options)) {
459                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
460                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
461                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
462                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
463                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
464                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
465                 } else {
466                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
467                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
468                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
469                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
470                 }
471                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
472                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
473         }
474
475         /* Specification requires after timestamp, so do it now.
476          *
477          * Consider the pessimal case without authentication.  The options
478          * could look like:
479          *   MSS(4) + SACK|TS(12) + COOKIE(20) + WSCALE(4) == 40
480          */
481         if (unlikely(OPTION_COOKIE_EXTENSION & options)) {
482                 __u8 *cookie_copy = opts->hash_location;
483                 u8 cookie_size = opts->hash_size;
484
485                 /* 8-bit multiple handled in tcp_cookie_size_check() above,
486                  * and elsewhere.
487                  */
488                 if (0x2 & cookie_size) {
489                         __u8 *p = (__u8 *)ptr;
490
491                         /* 16-bit multiple */
492                         *p++ = TCPOPT_COOKIE;
493                         *p++ = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
494                         *p++ = *cookie_copy++;
495                         *p++ = *cookie_copy++;
496                         ptr++;
497                         cookie_size -= 2;
498                 } else {
499                         /* 32-bit multiple */
500                         *ptr++ = htonl(((TCPOPT_NOP << 24) |
501                                         (TCPOPT_NOP << 16) |
502                                         (TCPOPT_COOKIE << 8) |
503                                         TCPOLEN_COOKIE_BASE) +
504                                        cookie_size);
505                 }
506
507                 if (cookie_size > 0) {
508                         memcpy(ptr, cookie_copy, cookie_size);
509                         ptr += (cookie_size / 4);
510                 }
511         }
512
513         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
514                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
515                                (TCPOPT_NOP << 16) |
516                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
517                                TCPOLEN_SACK_PERM);
518         }
519
520         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
521                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
522                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
523                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
524                                opts->ws);
525         }
526
527         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
528                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
529                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
530                 int this_sack;
531
532                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
533                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
534                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
535                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
536                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
537
538                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
539                      ++this_sack) {
540                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
541                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
542                 }
543
544                 tp->rx_opt.dsack = 0;
545         }
546 }
547
548 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
549  * network wire format yet.
550  */
551 static unsigned tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
552                                 struct tcp_out_options *opts,
553                                 struct tcp_md5sig_key **md5) {
554         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
555         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
556         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
557         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
558         u8 cookie_size = (!tp->rx_opt.cookie_out_never && cvp != NULL) ?
559                          tcp_cookie_size_check(cvp->cookie_desired) :
560                          0;
561
562 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
563         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
564         if (*md5) {
565                 opts->options |= OPTION_MD5;
566                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
567         }
568 #else
569         *md5 = NULL;
570 #endif
571
572         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
573          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
574          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
575          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
576          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
577          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
578          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
579          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
580          * going out.  */
581         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
582         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
583
584         if (likely(sysctl_tcp_timestamps &&
585                    !dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_TSTAMP) &&
586                    *md5 == NULL)) {
587                 opts->options |= OPTION_TS;
588                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
589                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
590                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
591         }
592         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling &&
593                    !dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_WSCALE))) {
594                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
595                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
596                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
597         }
598         if (likely(sysctl_tcp_sack &&
599                    !dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_SACK))) {
600                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
601                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
602                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
603         }
604
605         /* Note that timestamps are required by the specification.
606          *
607          * Odd numbers of bytes are prohibited by the specification, ensuring
608          * that the cookie is 16-bit aligned, and the resulting cookie pair is
609          * 32-bit aligned.
610          */
611         if (*md5 == NULL &&
612             (OPTION_TS & opts->options) &&
613             cookie_size > 0) {
614                 int need = TCPOLEN_COOKIE_BASE + cookie_size;
615
616                 if (0x2 & need) {
617                         /* 32-bit multiple */
618                         need += 2; /* NOPs */
619
620                         if (need > remaining) {
621                                 /* try shrinking cookie to fit */
622                                 cookie_size -= 2;
623                                 need -= 4;
624                         }
625                 }
626                 while (need > remaining && TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
627                         cookie_size -= 4;
628                         need -= 4;
629                 }
630                 if (TCP_COOKIE_MIN <= cookie_size) {
631                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
632                         opts->hash_location = (__u8 *)&cvp->cookie_pair[0];
633                         opts->hash_size = cookie_size;
634
635                         /* Remember for future incarnations. */
636                         cvp->cookie_desired = cookie_size;
637
638                         if (cvp->cookie_desired != cvp->cookie_pair_size) {
639                                 /* Currently use random bytes as a nonce,
640                                  * assuming these are completely unpredictable
641                                  * by hostile users of the same system.
642                                  */
643                                 get_random_bytes(&cvp->cookie_pair[0],
644                                                  cookie_size);
645                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_size;
646                         }
647
648                         remaining -= need;
649                 }
650         }
651         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
652 }
653
654 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
655 static unsigned tcp_synack_options(struct sock *sk,
656                                    struct request_sock *req,
657                                    unsigned mss, struct sk_buff *skb,
658                                    struct tcp_out_options *opts,
659                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
660                                    struct tcp_extend_values *xvp)
661 {
662         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
663         unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
664         u8 cookie_plus = (xvp != NULL && !xvp->cookie_out_never) ?
665                          xvp->cookie_plus :
666                          0;
667         bool doing_ts = ireq->tstamp_ok;
668
669 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
670         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
671         if (*md5) {
672                 opts->options |= OPTION_MD5;
673                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
674
675                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
676                  * options. There was discussion about disabling SACK
677                  * rather than TS in order to fit in better with old,
678                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
679                  */
680                 doing_ts &= !ireq->sack_ok;
681         }
682 #else
683         *md5 = NULL;
684 #endif
685
686         /* We always send an MSS option. */
687         opts->mss = mss;
688         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
689
690         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
691                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
692                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
693                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
694         }
695         if (likely(doing_ts)) {
696                 opts->options |= OPTION_TS;
697                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
698                 opts->tsecr = req->ts_recent;
699                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
700         }
701         if (likely(ireq->sack_ok)) {
702                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
703                 if (unlikely(!doing_ts))
704                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
705         }
706
707         /* Similar rationale to tcp_syn_options() applies here, too.
708          * If the <SYN> options fit, the same options should fit now!
709          */
710         if (*md5 == NULL &&
711             doing_ts &&
712             cookie_plus > TCPOLEN_COOKIE_BASE) {
713                 int need = cookie_plus; /* has TCPOLEN_COOKIE_BASE */
714
715                 if (0x2 & need) {
716                         /* 32-bit multiple */
717                         need += 2; /* NOPs */
718                 }
719                 if (need <= remaining) {
720                         opts->options |= OPTION_COOKIE_EXTENSION;
721                         opts->hash_size = cookie_plus - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
722                         remaining -= need;
723                 } else {
724                         /* There's no error return, so flag it. */
725                         xvp->cookie_out_never = 1; /* true */
726                         opts->hash_size = 0;
727                 }
728         }
729         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
730 }
731
732 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
733  * final wire format yet.
734  */
735 static unsigned tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
736                                         struct tcp_out_options *opts,
737                                         struct tcp_md5sig_key **md5) {
738         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
739         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
740         unsigned size = 0;
741         unsigned int eff_sacks;
742
743 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
744         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
745         if (unlikely(*md5)) {
746                 opts->options |= OPTION_MD5;
747                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
748         }
749 #else
750         *md5 = NULL;
751 #endif
752
753         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
754                 opts->options |= OPTION_TS;
755                 opts->tsval = tcb ? tcb->when : 0;
756                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
757                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
758         }
759
760         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
761         if (unlikely(eff_sacks)) {
762                 const unsigned remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
763                 opts->num_sack_blocks =
764                         min_t(unsigned, eff_sacks,
765                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
766                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
767                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
768                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
769         }
770
771         return size;
772 }
773
774 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
775  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
776  * transmission and possible later retransmissions.
777  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
778  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
779  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
780  * device.
781  *
782  * We are working here with either a clone of the original
783  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
784  */
785 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
786                             gfp_t gfp_mask)
787 {
788         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
789         struct inet_sock *inet;
790         struct tcp_sock *tp;
791         struct tcp_skb_cb *tcb;
792         struct tcp_out_options opts;
793         unsigned tcp_options_size, tcp_header_size;
794         struct tcp_md5sig_key *md5;
795         struct tcphdr *th;
796         int err;
797
798         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
799
800         /* If congestion control is doing timestamping, we must
801          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
802          */
803         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
804                 __net_timestamp(skb);
805
806         if (likely(clone_it)) {
807                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
808                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
809                 else
810                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
811                 if (unlikely(!skb))
812                         return -ENOBUFS;
813         }
814
815         inet = inet_sk(sk);
816         tp = tcp_sk(sk);
817         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
818         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
819
820         if (unlikely(tcb->flags & TCPCB_FLAG_SYN))
821                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
822         else
823                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
824                                                            &md5);
825         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
826
827         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
828                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
829
830         skb_push(skb, tcp_header_size);
831         skb_reset_transport_header(skb);
832         skb_set_owner_w(skb, sk);
833
834         /* Build TCP header and checksum it. */
835         th = tcp_hdr(skb);
836         th->source              = inet->inet_sport;
837         th->dest                = inet->inet_dport;
838         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
839         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
840         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
841                                         tcb->flags);
842
843         if (unlikely(tcb->flags & TCPCB_FLAG_SYN)) {
844                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
845                  * is never scaled.
846                  */
847                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
848         } else {
849                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
850         }
851         th->check               = 0;
852         th->urg_ptr             = 0;
853
854         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
855         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
856                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
857                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
858                         th->urg = 1;
859                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
860                         th->urg_ptr = 0xFFFF;
861                         th->urg = 1;
862                 }
863         }
864
865         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
866         if (likely((tcb->flags & TCPCB_FLAG_SYN) == 0))
867                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
868
869 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
870         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
871         if (md5) {
872                 sk->sk_route_caps &= ~NETIF_F_GSO_MASK;
873                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
874                                                md5, sk, NULL, skb);
875         }
876 #endif
877
878         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb->len, skb);
879
880         if (likely(tcb->flags & TCPCB_FLAG_ACK))
881                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
882
883         if (skb->len != tcp_header_size)
884                 tcp_event_data_sent(tp, skb, sk);
885
886         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
887                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
888
889         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, 0);
890         if (likely(err <= 0))
891                 return err;
892
893         tcp_enter_cwr(sk, 1);
894
895         return net_xmit_eval(err);
896 }
897
898 /* This routine just queues the buffer for sending.
899  *
900  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
901  * otherwise socket can stall.
902  */
903 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
904 {
905         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
906
907         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
908         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
909         skb_header_release(skb);
910         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
911         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
912         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
913 }
914
915 /* Initialize TSO segments for a packet. */
916 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
917                                  unsigned int mss_now)
918 {
919         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
920             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
921                 /* Avoid the costly divide in the normal
922                  * non-TSO case.
923                  */
924                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
925                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
926                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
927         } else {
928                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
929                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
930                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
931         }
932 }
933
934 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
935  * skb is counted to fackets_out or not.
936  */
937 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
938                                    int decr)
939 {
940         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
941
942         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
943                 return;
944
945         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
946                 tp->fackets_out -= decr;
947 }
948
949 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
950  * tweaks to fix counters
951  */
952 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int decr)
953 {
954         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
955
956         tp->packets_out -= decr;
957
958         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
959                 tp->sacked_out -= decr;
960         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
961                 tp->retrans_out -= decr;
962         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
963                 tp->lost_out -= decr;
964
965         /* Reno case is special. Sigh... */
966         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
967                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
968
969         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
970
971         if (tp->lost_skb_hint &&
972             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
973             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
974                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
975
976         tcp_verify_left_out(tp);
977 }
978
979 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
980  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
981  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
982  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
983  */
984 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
985                  unsigned int mss_now)
986 {
987         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
988         struct sk_buff *buff;
989         int nsize, old_factor;
990         int nlen;
991         u8 flags;
992
993         BUG_ON(len > skb->len);
994
995         nsize = skb_headlen(skb) - len;
996         if (nsize < 0)
997                 nsize = 0;
998
999         if (skb_cloned(skb) &&
1000             skb_is_nonlinear(skb) &&
1001             pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1002                 return -ENOMEM;
1003
1004         /* Get a new skb... force flag on. */
1005         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1006         if (buff == NULL)
1007                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1008
1009         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1010         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1011         nlen = skb->len - len - nsize;
1012         buff->truesize += nlen;
1013         skb->truesize -= nlen;
1014
1015         /* Correct the sequence numbers. */
1016         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1017         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1018         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1019
1020         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1021         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1022         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPCB_FLAG_FIN | TCPCB_FLAG_PSH);
1023         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1024         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1025
1026         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1027                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1028                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1029                                                        skb_put(buff, nsize),
1030                                                        nsize, 0);
1031
1032                 skb_trim(skb, len);
1033
1034                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1035         } else {
1036                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1037                 skb_split(skb, buff, len);
1038         }
1039
1040         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1041
1042         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1043          * skbs, which it never sent before. --ANK
1044          */
1045         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1046         buff->tstamp = skb->tstamp;
1047
1048         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1049
1050         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1051         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1052         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1053
1054         /* If this packet has been sent out already, we must
1055          * adjust the various packet counters.
1056          */
1057         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1058                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1059                         tcp_skb_pcount(buff);
1060
1061                 if (diff)
1062                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1063         }
1064
1065         /* Link BUFF into the send queue. */
1066         skb_header_release(buff);
1067         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1068
1069         return 0;
1070 }
1071
1072 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1073  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1074  * immediately discarded.
1075  */
1076 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1077 {
1078         int i, k, eat;
1079
1080         eat = len;
1081         k = 0;
1082         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1083                 if (skb_shinfo(skb)->frags[i].size <= eat) {
1084                         put_page(skb_shinfo(skb)->frags[i].page);
1085                         eat -= skb_shinfo(skb)->frags[i].size;
1086                 } else {
1087                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1088                         if (eat) {
1089                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1090                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].size -= eat;
1091                                 eat = 0;
1092                         }
1093                         k++;
1094                 }
1095         }
1096         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1097
1098         skb_reset_tail_pointer(skb);
1099         skb->data_len -= len;
1100         skb->len = skb->data_len;
1101 }
1102
1103 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1104 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1105 {
1106         if (skb_cloned(skb) && pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC))
1107                 return -ENOMEM;
1108
1109         /* If len == headlen, we avoid __skb_pull to preserve alignment. */
1110         if (unlikely(len < skb_headlen(skb)))
1111                 __skb_pull(skb, len);
1112         else
1113                 __pskb_trim_head(skb, len - skb_headlen(skb));
1114
1115         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1116         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1117
1118         skb->truesize        -= len;
1119         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1120         sk_mem_uncharge(sk, len);
1121         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1122
1123         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso
1124          * factor and mss.
1125          */
1126         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1127                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_current_mss(sk));
1128
1129         return 0;
1130 }
1131
1132 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1133 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1134 {
1135         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1136         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1137         int mss_now;
1138
1139         /* Calculate base mss without TCP options:
1140            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1141          */
1142         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1143
1144         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1145         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1146                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1147
1148         /* Now subtract optional transport overhead */
1149         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1150
1151         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1152         if (mss_now < 48)
1153                 mss_now = 48;
1154
1155         /* Now subtract TCP options size, not including SACKs */
1156         mss_now -= tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1157
1158         return mss_now;
1159 }
1160
1161 /* Inverse of above */
1162 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1163 {
1164         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1165         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1166         int mtu;
1167
1168         mtu = mss +
1169               tp->tcp_header_len +
1170               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1171               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1172
1173         return mtu;
1174 }
1175
1176 /* MTU probing init per socket */
1177 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1178 {
1179         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1180         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1181
1182         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1183         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1184                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1185         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1186         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1187 }
1188
1189 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1190
1191    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1192    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1193
1194    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1195    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1196    It also does not include TCP options.
1197
1198    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1199
1200    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1201    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1202    taking into account current pmtu, but never exceeds
1203    tp->rx_opt.mss_clamp.
1204
1205    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1206    DOES NOT include either tcp or ip options.
1207
1208    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1209    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1210  */
1211 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1212 {
1213         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1214         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1215         int mss_now;
1216
1217         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1218                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1219
1220         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1221         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1222
1223         /* And store cached results */
1224         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1225         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1226                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1227         tp->mss_cache = mss_now;
1228
1229         return mss_now;
1230 }
1231
1232 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1233  * and even PMTU discovery events into account.
1234  */
1235 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1236 {
1237         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1238         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1239         u32 mss_now;
1240         unsigned header_len;
1241         struct tcp_out_options opts;
1242         struct tcp_md5sig_key *md5;
1243
1244         mss_now = tp->mss_cache;
1245
1246         if (dst) {
1247                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1248                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1249                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1250         }
1251
1252         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1253                      sizeof(struct tcphdr);
1254         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1255          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1256          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1257          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1258         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1259                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1260                 mss_now -= delta;
1261         }
1262
1263         return mss_now;
1264 }
1265
1266 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1267 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1268 {
1269         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1270
1271         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1272                 /* Network is feed fully. */
1273                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1274                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1275         } else {
1276                 /* Network starves. */
1277                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1278                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1279
1280                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1281                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1282                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1283         }
1284 }
1285
1286 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1287  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1288  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1289  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1290  *
1291  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1292  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1293  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1294  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1295  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1296  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1297  */
1298 static unsigned int tcp_mss_split_point(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1299                                         unsigned int mss_now, unsigned int cwnd)
1300 {
1301         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1302         u32 needed, window, cwnd_len;
1303
1304         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1305         cwnd_len = mss_now * cwnd;
1306
1307         if (likely(cwnd_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1308                 return cwnd_len;
1309
1310         needed = min(skb->len, window);
1311
1312         if (cwnd_len <= needed)
1313                 return cwnd_len;
1314
1315         return needed - needed % mss_now;
1316 }
1317
1318 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1319  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1320  */
1321 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(struct tcp_sock *tp,
1322                                          struct sk_buff *skb)
1323 {
1324         u32 in_flight, cwnd;
1325
1326         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1327         if ((TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN) &&
1328             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1329                 return 1;
1330
1331         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1332         cwnd = tp->snd_cwnd;
1333         if (in_flight < cwnd)
1334                 return (cwnd - in_flight);
1335
1336         return 0;
1337 }
1338
1339 /* Intialize TSO state of a skb.
1340  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1341  * SKB onto the wire.
1342  */
1343 static int tcp_init_tso_segs(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1344                              unsigned int mss_now)
1345 {
1346         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1347
1348         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1349                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1350                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1351         }
1352         return tso_segs;
1353 }
1354
1355 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1356 static inline int tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1357 {
1358         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1359                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1360 }
1361
1362 /* Return 0, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1363  * 1. It is full sized.
1364  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1365  * 3. Or TCP_NODELAY was set.
1366  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1367  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1368  */
1369 static inline int tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1370                                   const struct sk_buff *skb,
1371                                   unsigned mss_now, int nonagle)
1372 {
1373         return (skb->len < mss_now &&
1374                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1375                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp))));
1376 }
1377
1378 /* Return non-zero if the Nagle test allows this packet to be
1379  * sent now.
1380  */
1381 static inline int tcp_nagle_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1382                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1383 {
1384         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1385          * write_queue (they have no chances to get new data).
1386          *
1387          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1388          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1389          */
1390         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1391                 return 1;
1392
1393         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN).
1394          * Nagle can be ignored during F-RTO too (see RFC4138).
1395          */
1396         if (tcp_urg_mode(tp) || (tp->frto_counter == 2) ||
1397             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN))
1398                 return 1;
1399
1400         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1401                 return 1;
1402
1403         return 0;
1404 }
1405
1406 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1407 static inline int tcp_snd_wnd_test(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb,
1408                                    unsigned int cur_mss)
1409 {
1410         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1411
1412         if (skb->len > cur_mss)
1413                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1414
1415         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1416 }
1417
1418 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1419  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1420  * packets allowed by the congestion window.
1421  */
1422 static unsigned int tcp_snd_test(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1423                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1424 {
1425         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1426         unsigned int cwnd_quota;
1427
1428         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1429
1430         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1431                 return 0;
1432
1433         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1434         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1435                 cwnd_quota = 0;
1436
1437         return cwnd_quota;
1438 }
1439
1440 /* Test if sending is allowed right now. */
1441 int tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1442 {
1443         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1444         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1445
1446         return (skb &&
1447                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1448                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1449                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH)));
1450 }
1451
1452 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1453  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1454  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1455  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1456  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1457  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1458  */
1459 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1460                         unsigned int mss_now)
1461 {
1462         struct sk_buff *buff;
1463         int nlen = skb->len - len;
1464         u8 flags;
1465
1466         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1467         if (skb->len != skb->data_len)
1468                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1469
1470         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, GFP_ATOMIC);
1471         if (unlikely(buff == NULL))
1472                 return -ENOMEM;
1473
1474         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1475         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1476         buff->truesize += nlen;
1477         skb->truesize -= nlen;
1478
1479         /* Correct the sequence numbers. */
1480         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1481         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1482         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1483
1484         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1485         flags = TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1486         TCP_SKB_CB(skb)->flags = flags & ~(TCPCB_FLAG_FIN | TCPCB_FLAG_PSH);
1487         TCP_SKB_CB(buff)->flags = flags;
1488
1489         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1490         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1491
1492         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1493         skb_split(skb, buff, len);
1494
1495         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1496         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1497         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1498
1499         /* Link BUFF into the send queue. */
1500         skb_header_release(buff);
1501         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1502
1503         return 0;
1504 }
1505
1506 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1507  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1508  *
1509  * This algorithm is from John Heffner.
1510  */
1511 static int tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1512 {
1513         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1514         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1515         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1516
1517         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN)
1518                 goto send_now;
1519
1520         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1521                 goto send_now;
1522
1523         /* Defer for less than two clock ticks. */
1524         if (tp->tso_deferred &&
1525             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1526                 goto send_now;
1527
1528         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1529
1530         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1531
1532         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1533
1534         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1535         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1536
1537         limit = min(send_win, cong_win);
1538
1539         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1540         if (limit >= sk->sk_gso_max_size)
1541                 goto send_now;
1542
1543         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1544         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1545                 goto send_now;
1546
1547         if (sysctl_tcp_tso_win_divisor) {
1548                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1549
1550                 /* If at least some fraction of a window is available,
1551                  * just use it.
1552                  */
1553                 chunk /= sysctl_tcp_tso_win_divisor;
1554                 if (limit >= chunk)
1555                         goto send_now;
1556         } else {
1557                 /* Different approach, try not to defer past a single
1558                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1559                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1560                  * then send now.
1561                  */
1562                 if (limit > tcp_max_burst(tp) * tp->mss_cache)
1563                         goto send_now;
1564         }
1565
1566         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.  */
1567         tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1568
1569         return 1;
1570
1571 send_now:
1572         tp->tso_deferred = 0;
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1577  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1578  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1579  * changes resulting in larger path MTUs.
1580  *
1581  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1582  *         1 if a probe was sent,
1583  *         -1 otherwise
1584  */
1585 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1586 {
1587         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1588         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1589         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1590         int len;
1591         int probe_size;
1592         int size_needed;
1593         int copy;
1594         int mss_now;
1595
1596         /* Not currently probing/verifying,
1597          * not in recovery,
1598          * have enough cwnd, and
1599          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1600         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1601             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1602             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1603             tp->snd_cwnd < 11 ||
1604             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1605                 return -1;
1606
1607         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1608         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1609         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1610         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1611         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1612                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1613                 return -1;
1614         }
1615
1616         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1617         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1618                 return -1;
1619
1620         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1621                 return -1;
1622         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1623                 return 0;
1624
1625         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1626         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1627                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1628                         return -1;
1629                 else
1630                         return 0;
1631         }
1632
1633         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1634         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1635                 return -1;
1636         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1637         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1638
1639         skb = tcp_send_head(sk);
1640
1641         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1642         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1643         TCP_SKB_CB(nskb)->flags = TCPCB_FLAG_ACK;
1644         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1645         nskb->csum = 0;
1646         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1647
1648         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1649
1650         len = 0;
1651         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1652                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1653                 if (nskb->ip_summed)
1654                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1655                 else
1656                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1657                                                             skb_put(nskb, copy),
1658                                                             copy, nskb->csum);
1659
1660                 if (skb->len <= copy) {
1661                         /* We've eaten all the data from this skb.
1662                          * Throw it away. */
1663                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags;
1664                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1665                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1666                 } else {
1667                         TCP_SKB_CB(nskb)->flags |= TCP_SKB_CB(skb)->flags &
1668                                                    ~(TCPCB_FLAG_FIN|TCPCB_FLAG_PSH);
1669                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1670                                 skb_pull(skb, copy);
1671                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1672                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1673                                                                  skb->len, 0);
1674                         } else {
1675                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1676                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1677                         }
1678                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1679                 }
1680
1681                 len += copy;
1682
1683                 if (len >= probe_size)
1684                         break;
1685         }
1686         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1687
1688         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1689          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1690         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1691         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1692                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1693                  * effectively two packets. */
1694                 tp->snd_cwnd--;
1695                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1696
1697                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1698                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1699                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1700
1701                 return 1;
1702         }
1703
1704         return -1;
1705 }
1706
1707 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1708  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1709  * window for us.
1710  *
1711  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1712  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1713  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1714  *
1715  * Returns 1, if no segments are in flight and we have queued segments, but
1716  * cannot send anything now because of SWS or another problem.
1717  */
1718 static int tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1719                           int push_one, gfp_t gfp)
1720 {
1721         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1722         struct sk_buff *skb;
1723         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1724         int cwnd_quota;
1725         int result;
1726
1727         sent_pkts = 0;
1728
1729         if (!push_one) {
1730                 /* Do MTU probing. */
1731                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1732                 if (!result) {
1733                         return 0;
1734                 } else if (result > 0) {
1735                         sent_pkts = 1;
1736                 }
1737         }
1738
1739         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1740                 unsigned int limit;
1741
1742                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1743                 BUG_ON(!tso_segs);
1744
1745                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1746                 if (!cwnd_quota)
1747                         break;
1748
1749                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1750                         break;
1751
1752                 if (tso_segs == 1) {
1753                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1754                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1755                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1756                                 break;
1757                 } else {
1758                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1759                                 break;
1760                 }
1761
1762                 limit = mss_now;
1763                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1764                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1765                                                     cwnd_quota);
1766
1767                 if (skb->len > limit &&
1768                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now)))
1769                         break;
1770
1771                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1772
1773                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1774                         break;
1775
1776                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1777                  * This call will increment packets_out.
1778                  */
1779                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1780
1781                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1782                 sent_pkts++;
1783
1784                 if (push_one)
1785                         break;
1786         }
1787
1788         if (likely(sent_pkts)) {
1789                 tcp_cwnd_validate(sk);
1790                 return 0;
1791         }
1792         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
1793 }
1794
1795 /* Push out any pending frames which were held back due to
1796  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
1797  * The socket must be locked by the caller.
1798  */
1799 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
1800                                int nonagle)
1801 {
1802         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1803
1804         if (!skb)
1805                 return;
1806
1807         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
1808          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
1809          * all will be happy.
1810          */
1811         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
1812                 return;
1813
1814         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0, GFP_ATOMIC))
1815                 tcp_check_probe_timer(sk);
1816 }
1817
1818 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
1819  * true push pending frames to setup probe timer etc.
1820  */
1821 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1822 {
1823         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1824
1825         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
1826
1827         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
1828 }
1829
1830 /* This function returns the amount that we can raise the
1831  * usable window based on the following constraints
1832  *
1833  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
1834  * 2. We limit memory per socket
1835  *
1836  * RFC 1122:
1837  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
1838  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
1839  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
1840  *
1841  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
1842  * it at least MSS bytes.
1843  *
1844  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
1845  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
1846  *
1847  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
1848  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
1849  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
1850  * window to always advance by a single byte.
1851  *
1852  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
1853  * then this will not be a problem.
1854  *
1855  * BSD seems to make the following compromise:
1856  *
1857  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
1858  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
1859  *      then set the window to 0.
1860  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
1861  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
1862  *      and from being larger than the largest representable value.
1863  *
1864  * This prevents incremental opening of the window in the regime
1865  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
1866  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
1867  * those cases where the window is constrained on the sender side
1868  * because the pipeline is full.
1869  *
1870  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
1871  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
1872  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
1873  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
1874  * of having a fixed window size at almost all times.
1875  *
1876  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
1877  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
1878  *
1879  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
1880  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
1881  */
1882 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
1883 {
1884         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1885         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1886         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
1887          * here.  I don't know if the value based on our guesses
1888          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
1889          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
1890          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
1891          */
1892         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
1893         int free_space = tcp_space(sk);
1894         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
1895         int window;
1896
1897         if (mss > full_space)
1898                 mss = full_space;
1899
1900         if (free_space < (full_space >> 1)) {
1901                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
1902
1903                 if (tcp_memory_pressure)
1904                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
1905                                                4U * tp->advmss);
1906
1907                 if (free_space < mss)
1908                         return 0;
1909         }
1910
1911         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
1912                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
1913
1914         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
1915          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
1916          */
1917         window = tp->rcv_wnd;
1918         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
1919                 window = free_space;
1920
1921                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
1922                  * Import case: prevent zero window announcement if
1923                  * 1<<rcv_wscale > mss.
1924                  */
1925                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
1926                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
1927                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
1928         } else {
1929                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
1930                  * Window clamp already applied above.
1931                  * If our current window offering is within 1 mss of the
1932                  * free space we just keep it. This prevents the divide
1933                  * and multiply from happening most of the time.
1934                  * We also don't do any window rounding when the free space
1935                  * is too small.
1936                  */
1937                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
1938                         window = (free_space / mss) * mss;
1939                 else if (mss == full_space &&
1940                          free_space > window + (full_space >> 1))
1941                         window = free_space;
1942         }
1943
1944         return window;
1945 }
1946
1947 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
1948 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1949 {
1950         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1951         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
1952         int skb_size, next_skb_size;
1953
1954         skb_size = skb->len;
1955         next_skb_size = next_skb->len;
1956
1957         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
1958
1959         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
1960
1961         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
1962
1963         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
1964                                   next_skb_size);
1965
1966         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
1967                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1968
1969         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1970                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
1971
1972         /* Update sequence range on original skb. */
1973         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
1974
1975         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
1976         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->flags;
1977
1978         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
1979          * packet counting does not break.
1980          */
1981         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
1982
1983         /* changed transmit queue under us so clear hints */
1984         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
1985         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
1986                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1987
1988         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
1989
1990         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
1991 }
1992
1993 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
1994 static int tcp_can_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1995 {
1996         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1997                 return 0;
1998         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
1999         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2000                 return 0;
2001         if (skb_cloned(skb))
2002                 return 0;
2003         if (skb == tcp_send_head(sk))
2004                 return 0;
2005         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2006         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2007                 return 0;
2008
2009         return 1;
2010 }
2011
2012 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2013  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2014  */
2015 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2016                                      int space)
2017 {
2018         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2019         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2020         int first = 1;
2021
2022         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2023                 return;
2024         if (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_SYN)
2025                 return;
2026
2027         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2028                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2029                         break;
2030
2031                 space -= skb->len;
2032
2033                 if (first) {
2034                         first = 0;
2035                         continue;
2036                 }
2037
2038                 if (space < 0)
2039                         break;
2040                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2041                  * the data in the second
2042                  */
2043                 if (skb->len > skb_tailroom(to))
2044                         break;
2045
2046                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2047                         break;
2048
2049                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2050         }
2051 }
2052
2053 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2054  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2055  * error occurred which prevented the send.
2056  */
2057 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2058 {
2059         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2060         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2061         unsigned int cur_mss;
2062         int err;
2063
2064         /* Inconslusive MTU probe */
2065         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2066                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2067         }
2068
2069         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2070          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2071          */
2072         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2073             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2074                 return -EAGAIN;
2075
2076         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2077                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2078                         BUG();
2079                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2080                         return -ENOMEM;
2081         }
2082
2083         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2084                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2085
2086         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2087
2088         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2089          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2090          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2091          * our retransmit serves as a zero window probe.
2092          */
2093         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2094             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2095                 return -EAGAIN;
2096
2097         if (skb->len > cur_mss) {
2098                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2099                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2100         } else {
2101                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2102
2103                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2104                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2105                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2106                 }
2107         }
2108
2109         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2110
2111         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2112          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2113          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2114          */
2115         if (skb->len > 0 &&
2116             (TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_FIN) &&
2117             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2118                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2119                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2120                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2121                                              TCP_SKB_CB(skb)->flags);
2122                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2123                 }
2124         }
2125
2126         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2127          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2128          */
2129         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2130
2131         err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2132
2133         if (err == 0) {
2134                 /* Update global TCP statistics. */
2135                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2136
2137                 tp->total_retrans++;
2138
2139 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2140                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2141                         if (net_ratelimit())
2142                                 printk(KERN_DEBUG "retrans_out leaked.\n");
2143                 }
2144 #endif
2145                 if (!tp->retrans_out)
2146                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2147                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2148                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2149
2150                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2151                 if (!tp->retrans_stamp)
2152                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2153
2154                 tp->undo_retrans++;
2155
2156                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2157                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2158                  */
2159                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2160         }
2161         return err;
2162 }
2163
2164 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2165  * window/congestion state.
2166  */
2167 static int tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2168 {
2169         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2170         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2171
2172         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2173         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2174                 return 0;
2175
2176         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2177         if (tcp_is_reno(tp))
2178                 return 0;
2179
2180         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2181          * and retransmission... Both ways have their merits...
2182          *
2183          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2184          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2185          * NextSeg() specified in RFC3517.
2186          */
2187
2188         if (tcp_may_send_now(sk))
2189                 return 0;
2190
2191         return 1;
2192 }
2193
2194 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2195  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2196  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2197  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2198  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2199  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2200  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2201  */
2202 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2203 {
2204         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2205         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2206         struct sk_buff *skb;
2207         struct sk_buff *hole = NULL;
2208         u32 last_lost;
2209         int mib_idx;
2210         int fwd_rexmitting = 0;
2211
2212         if (!tp->lost_out)
2213                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2214
2215         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2216                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2217                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2218                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2219                         last_lost = tp->retransmit_high;
2220         } else {
2221                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2222                 last_lost = tp->snd_una;
2223         }
2224
2225         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2226                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2227
2228                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2229                         break;
2230                 /* we could do better than to assign each time */
2231                 if (hole == NULL)
2232                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2233
2234                 /* Assume this retransmit will generate
2235                  * only one packet for congestion window
2236                  * calculation purposes.  This works because
2237                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2238                  * packet to be MSS sized and all the
2239                  * packet counting works out.
2240                  */
2241                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2242                         return;
2243
2244                 if (fwd_rexmitting) {
2245 begin_fwd:
2246                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2247                                 break;
2248                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2249
2250                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2251                         tp->retransmit_high = last_lost;
2252                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2253                                 break;
2254                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2255                         if (hole != NULL) {
2256                                 skb = hole;
2257                                 hole = NULL;
2258                         }
2259                         fwd_rexmitting = 1;
2260                         goto begin_fwd;
2261
2262                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2263                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2264                                 hole = skb;
2265                         continue;
2266
2267                 } else {
2268                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2269                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2270                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2271                         else
2272                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2273                 }
2274
2275                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2276                         continue;
2277
2278                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2279                         return;
2280                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2281
2282                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2283                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2284                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2285                                                   TCP_RTO_MAX);
2286         }
2287 }
2288
2289 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2290  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2291  */
2292 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2293 {
2294         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2295         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2296         int mss_now;
2297
2298         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2299          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2300          * and IP options.
2301          */
2302         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2303
2304         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2305                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_FIN;
2306                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2307                 tp->write_seq++;
2308         } else {
2309                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2310                 for (;;) {
2311                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2312                                                sk->sk_allocation);
2313                         if (skb)
2314                                 break;
2315                         yield();
2316                 }
2317
2318                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2319                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2320                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2321                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2322                                      TCPCB_FLAG_ACK | TCPCB_FLAG_FIN);
2323                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2324         }
2325         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2326 }
2327
2328 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2329  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2330  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2331  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2332  */
2333 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2334 {
2335         struct sk_buff *skb;
2336
2337         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2338         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2339         if (!skb) {
2340                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2341                 return;
2342         }
2343
2344         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2345         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2346         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2347                              TCPCB_FLAG_ACK | TCPCB_FLAG_RST);
2348         /* Send it off. */
2349         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2350         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2351                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2352
2353         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2354 }
2355
2356 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2357  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2358  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2359  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2360  * and rcv_wscale values will not be correct.
2361  */
2362 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2363 {
2364         struct sk_buff *skb;
2365
2366         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2367         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_SYN)) {
2368                 printk(KERN_DEBUG "tcp_send_synack: wrong queue state\n");
2369                 return -EFAULT;
2370         }
2371         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->flags & TCPCB_FLAG_ACK)) {
2372                 if (skb_cloned(skb)) {
2373                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2374                         if (nskb == NULL)
2375                                 return -ENOMEM;
2376                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2377                         skb_header_release(nskb);
2378                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2379                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2380                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2381                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2382                         skb = nskb;
2383                 }
2384
2385                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_ACK;
2386                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2387         }
2388         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2389         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2390 }
2391
2392 /* Prepare a SYN-ACK. */
2393 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2394                                 struct request_sock *req,
2395                                 struct request_values *rvp)
2396 {
2397         struct tcp_out_options opts;
2398         struct tcp_extend_values *xvp = tcp_xv(rvp);
2399         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2400         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2401         struct tcphdr *th;
2402         struct sk_buff *skb;
2403         struct tcp_md5sig_key *md5;
2404         int tcp_header_size;
2405         int mss;
2406
2407         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15, 1, GFP_ATOMIC);
2408         if (skb == NULL)
2409                 return NULL;
2410
2411         /* Reserve space for headers. */
2412         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2413
2414         skb_dst_set(skb, dst_clone(dst));
2415
2416         mss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2417         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2418                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2419
2420         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2421                 __u8 rcv_wscale;
2422                 /* Set this up on the first call only */
2423                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2424                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2425                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2426                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2427                         &req->rcv_wnd,
2428                         &req->window_clamp,
2429                         ireq->wscale_ok,
2430                         &rcv_wscale);
2431                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2432         }
2433
2434         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2435 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2436         if (unlikely(req->cookie_ts))
2437                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2438         else
2439 #endif
2440         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2441         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss,
2442                                              skb, &opts, &md5, xvp)
2443                         + sizeof(*th);
2444
2445         skb_push(skb, tcp_header_size);
2446         skb_reset_transport_header(skb);
2447
2448         th = tcp_hdr(skb);
2449         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2450         th->syn = 1;
2451         th->ack = 1;
2452         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2453         th->source = ireq->loc_port;
2454         th->dest = ireq->rmt_port;
2455         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2456          * not even correctly set)
2457          */
2458         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2459                              TCPCB_FLAG_SYN | TCPCB_FLAG_ACK);
2460
2461         if (OPTION_COOKIE_EXTENSION & opts.options) {
2462                 const struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
2463
2464                 if (cvp != NULL &&
2465                     cvp->s_data_constant &&
2466                     cvp->s_data_desired > 0) {
2467                         u8 *buf = skb_put(skb, cvp->s_data_desired);
2468
2469                         /* copy data directly from the listening socket. */
2470                         memcpy(buf, cvp->s_data_payload, cvp->s_data_desired);
2471                         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq += cvp->s_data_desired;
2472                 }
2473
2474                 if (opts.hash_size > 0) {
2475                         __u32 workspace[SHA_WORKSPACE_WORDS];
2476                         u32 *mess = &xvp->cookie_bakery[COOKIE_DIGEST_WORDS];
2477                         u32 *tail = &mess[COOKIE_MESSAGE_WORDS-1];
2478
2479                         /* Secret recipe depends on the Timestamp, (future)
2480                          * Sequence and Acknowledgment Numbers, Initiator
2481                          * Cookie, and others handled by IP variant caller.
2482                          */
2483                         *tail-- ^= opts.tsval;
2484                         *tail-- ^= tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1;
2485                         *tail-- ^= TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
2486
2487                         /* recommended */
2488                         *tail-- ^= ((th->dest << 16) | th->source);
2489                         *tail-- ^= (u32)(unsigned long)cvp; /* per sockopt */
2490
2491                         sha_transform((__u32 *)&xvp->cookie_bakery[0],
2492                                       (char *)mess,
2493                                       &workspace[0]);
2494                         opts.hash_location =
2495                                 (__u8 *)&xvp->cookie_bakery[0];
2496                 }
2497         }
2498
2499         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2500         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_isn + 1);
2501
2502         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2503         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2504         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2505         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2506         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2507
2508 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2509         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2510         if (md5) {
2511                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2512                                                md5, NULL, req, skb);
2513         }
2514 #endif
2515
2516         return skb;
2517 }
2518
2519 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2520 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2521 {
2522         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2523         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2524         __u8 rcv_wscale;
2525
2526         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2527          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2528          */
2529         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2530                 (sysctl_tcp_timestamps &&
2531                 (!dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_TSTAMP) ?
2532                   TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0));
2533
2534 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2535         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2536                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2537 #endif
2538
2539         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2540         if (tp->rx_opt.user_mss)
2541                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2542         tp->max_window = 0;
2543         tcp_mtup_init(sk);
2544         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2545
2546         if (!tp->window_clamp)
2547                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2548         tp->advmss = dst_metric(dst, RTAX_ADVMSS);
2549         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2550                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2551
2552         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2553
2554         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2555                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2556                                   &tp->rcv_wnd,
2557                                   &tp->window_clamp,
2558                                   (sysctl_tcp_window_scaling &&
2559                                    !dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_NO_WSCALE)),
2560                                   &rcv_wscale);
2561
2562         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2563         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2564
2565         sk->sk_err = 0;
2566         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2567         tp->snd_wnd = 0;
2568         tcp_init_wl(tp, 0);
2569         tp->snd_una = tp->write_seq;
2570         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2571         tp->snd_up = tp->write_seq;
2572         tp->rcv_nxt = 0;
2573         tp->rcv_wup = 0;
2574         tp->copied_seq = 0;
2575
2576         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2577         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2578         tcp_clear_retrans(tp);
2579 }
2580
2581 /* Build a SYN and send it off. */
2582 int tcp_connect(struct sock *sk)
2583 {
2584         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2585         struct sk_buff *buff;
2586
2587         tcp_connect_init(sk);
2588
2589         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2590         if (unlikely(buff == NULL))
2591                 return -ENOBUFS;
2592
2593         /* Reserve space for headers. */
2594         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2595
2596         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2597         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPCB_FLAG_SYN);
2598         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2599
2600         /* Send it off. */
2601         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2602         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when;
2603         skb_header_release(buff);
2604         __tcp_add_write_queue_tail(sk, buff);
2605         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
2606         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
2607         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(buff);
2608         tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2609
2610         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2611          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2612          */
2613         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2614         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2615         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2616
2617         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
2618         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2619                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2620         return 0;
2621 }
2622
2623 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
2624  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
2625  * for details.
2626  */
2627 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
2628 {
2629         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2630         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
2631         unsigned long timeout;
2632
2633         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
2634                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2635                 int max_ato = HZ / 2;
2636
2637                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
2638                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
2639                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
2640
2641                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
2642
2643                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
2644                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
2645                  * directly.
2646                  */
2647                 if (tp->srtt) {
2648                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
2649
2650                         if (rtt < max_ato)
2651                                 max_ato = rtt;
2652                 }
2653
2654                 ato = min(ato, max_ato);
2655         }
2656
2657         /* Stay within the limit we were given */
2658         timeout = jiffies + ato;
2659
2660         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
2661         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
2662                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
2663                  * send ACK now.
2664                  */
2665                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
2666                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
2667                         tcp_send_ack(sk);
2668                         return;
2669                 }
2670
2671                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
2672                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
2673         }
2674         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
2675         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
2676         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
2677 }
2678
2679 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
2680 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
2681 {
2682         struct sk_buff *buff;
2683
2684         /* If we have been reset, we may not send again. */
2685         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2686                 return;
2687
2688         /* We are not putting this on the write queue, so
2689          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
2690          * sock.
2691          */
2692         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2693         if (buff == NULL) {
2694                 inet_csk_schedule_ack(sk);
2695                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
2696                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
2697                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
2698                 return;
2699         }
2700
2701         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2702         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2703         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPCB_FLAG_ACK);
2704
2705         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
2706         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2707         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, GFP_ATOMIC);
2708 }
2709
2710 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
2711  * number. It assumes the other end will try to ack it.
2712  *
2713  * Question: what should we make while urgent mode?
2714  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
2715  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
2716  *
2717  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
2718  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
2719  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
2720  */
2721 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
2722 {
2723         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2724         struct sk_buff *skb;
2725
2726         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
2727         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2728         if (skb == NULL)
2729                 return -1;
2730
2731         /* Reserve space for headers and set control bits. */
2732         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2733         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
2734          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
2735          * send it.
2736          */
2737         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPCB_FLAG_ACK);
2738         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2739         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
2740 }
2741
2742 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
2743 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
2744 {
2745         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2746         struct sk_buff *skb;
2747
2748         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
2749                 return -1;
2750
2751         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
2752             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
2753                 int err;
2754                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2755                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2756
2757                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
2758                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2759
2760                 /* We are probing the opening of a window
2761                  * but the window size is != 0
2762                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
2763                  */
2764                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
2765                     skb->len > mss) {
2766                         seg_size = min(seg_size, mss);
2767                         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_PSH;
2768                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
2769                                 return -1;
2770                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
2771                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
2772
2773                 TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCPCB_FLAG_PSH;
2774                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2775                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2776                 if (!err)
2777                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2778                 return err;
2779         } else {
2780                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
2781                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
2782                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
2783         }
2784 }
2785
2786 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
2787  * a partial packet else a zero probe.
2788  */
2789 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
2790 {
2791         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2792         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2793         int err;
2794
2795         err = tcp_write_wakeup(sk);
2796
2797         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
2798                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
2799                 icsk->icsk_probes_out = 0;
2800                 icsk->icsk_backoff = 0;
2801                 return;
2802         }
2803
2804         if (err <= 0) {
2805                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
2806                         icsk->icsk_backoff++;
2807                 icsk->icsk_probes_out++;
2808                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2809                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
2810                                           TCP_RTO_MAX);
2811         } else {
2812                 /* If packet was not sent due to local congestion,
2813                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
2814                  * Let local senders to fight for local resources.
2815                  *
2816                  * Use accumulated backoff yet.
2817                  */
2818                 if (!icsk->icsk_probes_out)
2819                         icsk->icsk_probes_out = 1;
2820                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
2821                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
2822                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
2823                                           TCP_RTO_MAX);
2824         }
2825 }
2826
2827 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
2828 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
2829 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2830 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2831 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
2832 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);