GNU Linux-libre 4.9.326-gnu1
[releases.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of four TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 262144;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 /* By default, RFC2861 behavior.  */
63 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
64
65 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
66                            int push_one, gfp_t gfp);
67
68 /* Account for new data that has been sent to the network. */
69 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
70 {
71         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
72         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
73         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
74
75         tcp_advance_send_head(sk, skb);
76         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
77
78         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
79         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
80             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
81                 tcp_rearm_rto(sk);
82         }
83
84         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
85                       tcp_skb_pcount(skb));
86         tcp_check_space(sk);
87 }
88
89 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
90  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
91  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
92  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
93  * invalid. OK, let's make this for now:
94  */
95 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
96 {
97         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
98
99         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
100                 return tp->snd_nxt;
101         else
102                 return tcp_wnd_end(tp);
103 }
104
105 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
106  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
107  *
108  * 1. It is independent of path mtu.
109  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
110  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
111  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
112  *    large MSS.
113  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
114  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
115  *    This may be overridden via information stored in routing table.
116  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
117  *    probably even Jumbo".
118  */
119 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
120 {
121         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
122         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
123         int mss = tp->advmss;
124
125         if (dst) {
126                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
127
128                 if (metric < mss) {
129                         mss = metric;
130                         tp->advmss = mss;
131                 }
132         }
133
134         return (__u16)mss;
135 }
136
137 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
138  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
139  */
140 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
141 {
142         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
143         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
144         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
145
146         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
147
148         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
149         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
150
151         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
152                 cwnd >>= 1;
153         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
154         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
155         tp->snd_cwnd_used = 0;
156 }
157
158 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
159 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
160                                 struct sock *sk)
161 {
162         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
163         const u32 now = tcp_time_stamp;
164
165         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
166                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
167
168         tp->lsndtime = now;
169
170         /* If it is a reply for ato after last received
171          * packet, enter pingpong mode.
172          */
173         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
174                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
175 }
176
177 /* Account for an ACK we sent. */
178 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
179                                       u32 rcv_nxt)
180 {
181         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
182
183         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
184                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
185         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
186         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
187 }
188
189
190 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
191 {
192         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
193          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
194          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
195          * limit when mss is larger than 1460.
196          */
197         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
198
199         if (mss > 1460)
200                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
201         return init_rwnd;
202 }
203
204 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
205  * Based on the assumption that the given amount of space
206  * will be offered. Store the results in the tp structure.
207  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
208  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
209  * This MUST be enforced by all callers.
210  */
211 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
212                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
213                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
214                                __u32 init_rcv_wnd)
215 {
216         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
217
218         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
219         if (*window_clamp == 0)
220                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
221         space = min(*window_clamp, space);
222
223         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
224         if (space > mss)
225                 space = (space / mss) * mss;
226
227         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
228          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
229          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
230          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
231          * unless the remote has sent us a window scaling option,
232          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
233          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
234          */
235         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
236                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
237         else
238                 (*rcv_wnd) = space;
239
240         (*rcv_wscale) = 0;
241         if (wscale_ok) {
242                 /* Set window scaling on max possible window
243                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
244                  */
245                 space = max_t(u32, space, sysctl_tcp_rmem[2]);
246                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
247                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
248                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
249                         space >>= 1;
250                         (*rcv_wscale)++;
251                 }
252         }
253
254         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
255                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
256                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
257                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
258         }
259
260         /* Set the clamp no higher than max representable value */
261         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
262 }
263 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
264
265 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
266  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
267  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
268  * frame.
269  */
270 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
271 {
272         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
273         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
274         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
275         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
276
277         /* Never shrink the offered window */
278         if (new_win < cur_win) {
279                 /* Danger Will Robinson!
280                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
281                  * we will not be able to advertise a zero
282                  * window in time.  --DaveM
283                  *
284                  * Relax Will Robinson.
285                  */
286                 if (new_win == 0)
287                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
288                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
289                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
290         }
291         tp->rcv_wnd = new_win;
292         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
293
294         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
295          * scaled window.
296          */
297         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
298                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
299         else
300                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
301
302         /* RFC1323 scaling applied */
303         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
304
305         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
306         if (new_win == 0) {
307                 tp->pred_flags = 0;
308                 if (old_win)
309                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
310                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
311         } else if (old_win == 0) {
312                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
313         }
314
315         return new_win;
316 }
317
318 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
319 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
320 {
321         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
322
323         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
324         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
325                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
326         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
327                 INET_ECN_xmit(sk);
328 }
329
330 /* Packet ECN state for a SYN.  */
331 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
332 {
333         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
334         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
335                        tcp_ca_needs_ecn(sk);
336
337         if (!use_ecn) {
338                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
339
340                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
341                         use_ecn = true;
342         }
343
344         tp->ecn_flags = 0;
345
346         if (use_ecn) {
347                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
348                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
349                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
350                         INET_ECN_xmit(sk);
351         }
352 }
353
354 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
355 {
356         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
357                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
358                  * SYN ACK is ultimatively being received.
359                  */
360                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
361 }
362
363 static void
364 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
365 {
366         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
367                 th->ece = 1;
368 }
369
370 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
371  * be sent.
372  */
373 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
374                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
375 {
376         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
377
378         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
379                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
380                 if (skb->len != tcp_header_len &&
381                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
382                         INET_ECN_xmit(sk);
383                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
384                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
385                                 th->cwr = 1;
386                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
387                         }
388                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
389                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
390                         INET_ECN_dontxmit(sk);
391                 }
392                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
393                         th->ece = 1;
394         }
395 }
396
397 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
398  * auto increment end seqno.
399  */
400 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
401 {
402         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
403         skb->csum = 0;
404
405         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
406         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
407
408         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
409
410         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
411         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
412                 seq++;
413         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
414 }
415
416 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
417 {
418         return tp->snd_una != tp->snd_up;
419 }
420
421 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
422 #define OPTION_TS               (1 << 1)
423 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
424 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
425 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
426
427 struct tcp_out_options {
428         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
429         u16 mss;                /* 0 to disable */
430         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
431         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
432         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
433         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
434         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
435         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
436 };
437
438 /* Write previously computed TCP options to the packet.
439  *
440  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
441  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
442  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
443  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
444  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
445  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
446  * particular reason why the ordering would need to be changed).
447  *
448  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
449  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
450  */
451 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
452                               struct tcp_out_options *opts)
453 {
454         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
455
456         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
457                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
458                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
459                 /* overload cookie hash location */
460                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
461                 ptr += 4;
462         }
463
464         if (unlikely(opts->mss)) {
465                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
466                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
467                                opts->mss);
468         }
469
470         if (likely(OPTION_TS & options)) {
471                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
472                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
473                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
474                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
475                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
476                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
477                 } else {
478                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
479                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
480                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
481                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
482                 }
483                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
484                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
485         }
486
487         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
488                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
489                                (TCPOPT_NOP << 16) |
490                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
491                                TCPOLEN_SACK_PERM);
492         }
493
494         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
495                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
496                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
497                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
498                                opts->ws);
499         }
500
501         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
502                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
503                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
504                 int this_sack;
505
506                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
507                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
508                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
509                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
510                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
511
512                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
513                      ++this_sack) {
514                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
515                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
516                 }
517
518                 tp->rx_opt.dsack = 0;
519         }
520
521         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
522                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
523                 u8 *p = (u8 *)ptr;
524                 u32 len; /* Fast Open option length */
525
526                 if (foc->exp) {
527                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
528                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
529                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
530                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
531                 } else {
532                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
533                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
534                         *p++ = len;
535                 }
536
537                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
538                 if ((len & 3) == 2) {
539                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
540                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
541                 }
542                 ptr += (len + 3) >> 2;
543         }
544 }
545
546 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
547  * network wire format yet.
548  */
549 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
550                                 struct tcp_out_options *opts,
551                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
552 {
553         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
554         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
555         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
556
557 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
558         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
559         if (*md5) {
560                 opts->options |= OPTION_MD5;
561                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
562         }
563 #else
564         *md5 = NULL;
565 #endif
566
567         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
568          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
569          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
570          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
571          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
572          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
573          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
574          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
575          * going out.  */
576         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
577         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
578
579         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
580                 opts->options |= OPTION_TS;
581                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
582                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
583                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
584         }
585         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
586                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
587                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
588                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
589         }
590         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
591                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
592                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
593                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
594         }
595
596         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
597                 u32 need = fastopen->cookie.len;
598
599                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
600                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
601                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
602                 if (remaining >= need) {
603                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
604                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
605                         remaining -= need;
606                         tp->syn_fastopen = 1;
607                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
608                 }
609         }
610
611         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
612 }
613
614 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
615 static unsigned int tcp_synack_options(struct request_sock *req,
616                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
617                                        struct tcp_out_options *opts,
618                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
619                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
620                                        enum tcp_synack_type synack_type)
621 {
622         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
623         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
624
625 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
626         if (md5) {
627                 opts->options |= OPTION_MD5;
628                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
629
630                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
631                  * options. There was discussion about disabling SACK
632                  * rather than TS in order to fit in better with old,
633                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
634                  */
635                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
636                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
637         }
638 #endif
639
640         /* We always send an MSS option. */
641         opts->mss = mss;
642         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
643
644         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
645                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
646                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
647                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
648         }
649         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
650                 opts->options |= OPTION_TS;
651                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb);
652                 opts->tsecr = req->ts_recent;
653                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
654         }
655         if (likely(ireq->sack_ok)) {
656                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
657                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
658                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
659         }
660         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
661                 u32 need = foc->len;
662
663                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
664                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
665                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
666                 if (remaining >= need) {
667                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
668                         opts->fastopen_cookie = foc;
669                         remaining -= need;
670                 }
671         }
672
673         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
674 }
675
676 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
677  * final wire format yet.
678  */
679 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
680                                         struct tcp_out_options *opts,
681                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
682 {
683         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
684         unsigned int size = 0;
685         unsigned int eff_sacks;
686
687         opts->options = 0;
688
689 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
690         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
691         if (unlikely(*md5)) {
692                 opts->options |= OPTION_MD5;
693                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
694         }
695 #else
696         *md5 = NULL;
697 #endif
698
699         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
700                 opts->options |= OPTION_TS;
701                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
702                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
703                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
704         }
705
706         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
707         if (unlikely(eff_sacks)) {
708                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
709                 opts->num_sack_blocks =
710                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
711                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
712                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
713                 if (likely(opts->num_sack_blocks))
714                         size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
715                                 opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
716         }
717
718         return size;
719 }
720
721
722 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
723  *
724  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
725  * to reduce RTT and bufferbloat.
726  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
727  *
728  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
729  * needs to be reallocated in a driver.
730  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
731  *
732  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
733  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
734  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
735  */
736 struct tsq_tasklet {
737         struct tasklet_struct   tasklet;
738         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
739 };
740 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
741
742 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
743 {
744         if ((1 << sk->sk_state) &
745             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
746              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
747                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
748
749                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
750                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp))
751                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
752
753                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
754                                0, GFP_ATOMIC);
755         }
756 }
757 /*
758  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
759  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
760  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
761  * interrupt us (non NAPI drivers)
762  */
763 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
764 {
765         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
766         LIST_HEAD(list);
767         unsigned long flags;
768         struct list_head *q, *n;
769         struct tcp_sock *tp;
770         struct sock *sk;
771
772         local_irq_save(flags);
773         list_splice_init(&tsq->head, &list);
774         local_irq_restore(flags);
775
776         list_for_each_safe(q, n, &list) {
777                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
778                 list_del(&tp->tsq_node);
779
780                 sk = (struct sock *)tp;
781                 bh_lock_sock(sk);
782
783                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
784                         tcp_tsq_handler(sk);
785                 } else {
786                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
787                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
788                 }
789                 bh_unlock_sock(sk);
790
791                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
792                 sk_free(sk);
793         }
794 }
795
796 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
797                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
798                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
799                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
800 /**
801  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
802  * @sk: socket
803  *
804  * called from release_sock() to perform protocol dependent
805  * actions before socket release.
806  */
807 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
808 {
809         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
810         unsigned long flags, nflags;
811
812         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
813         do {
814                 flags = tp->tsq_flags;
815                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
816                         return;
817                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
818         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
819
820         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
821                 tcp_tsq_handler(sk);
822
823         /* Here begins the tricky part :
824          * We are called from release_sock() with :
825          * 1) BH disabled
826          * 2) sk_lock.slock spinlock held
827          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
828          *
829          * But following code is meant to be called from BH handlers,
830          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
831          */
832         sock_release_ownership(sk);
833
834         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
835                 tcp_write_timer_handler(sk);
836                 __sock_put(sk);
837         }
838         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
839                 tcp_delack_timer_handler(sk);
840                 __sock_put(sk);
841         }
842         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
843                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
844                 __sock_put(sk);
845         }
846 }
847 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
848
849 void __init tcp_tasklet_init(void)
850 {
851         int i;
852
853         for_each_possible_cpu(i) {
854                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
855
856                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
857                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
858                              tcp_tasklet_func,
859                              (unsigned long)tsq);
860         }
861 }
862
863 /*
864  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
865  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
866  * hold qdisc lock.
867  */
868 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
869 {
870         struct sock *sk = skb->sk;
871         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
872         int wmem;
873
874         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
875          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
876          */
877         wmem = atomic_sub_return(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
878
879         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
880          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
881          * This gives :
882          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
883          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
884          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
885          */
886         if (wmem >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
887                 goto out;
888
889         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
890             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
891                 unsigned long flags;
892                 struct tsq_tasklet *tsq;
893
894                 /* queue this socket to tasklet queue */
895                 local_irq_save(flags);
896                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
897                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
898                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
899                 local_irq_restore(flags);
900                 return;
901         }
902 out:
903         sk_free(sk);
904 }
905
906 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
907  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
908  * transmission and possible later retransmissions.
909  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
910  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
911  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
912  * device.
913  *
914  * We are working here with either a clone of the original
915  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
916  */
917 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
918                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
919 {
920         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
921         struct inet_sock *inet;
922         struct tcp_sock *tp;
923         struct tcp_skb_cb *tcb;
924         struct tcp_out_options opts;
925         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
926         struct sk_buff *oskb = NULL;
927         struct tcp_md5sig_key *md5;
928         struct tcphdr *th;
929         int err;
930
931         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
932         tp = tcp_sk(sk);
933
934         if (clone_it) {
935                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
936                         - tp->snd_una;
937                 oskb = skb;
938                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
939                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
940                 else
941                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
942                 if (unlikely(!skb))
943                         return -ENOBUFS;
944         }
945         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
946
947         inet = inet_sk(sk);
948         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
949         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
950
951         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
952                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
953         else
954                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
955                                                            &md5);
956         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
957
958         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
959          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
960          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
961          *
962          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
963          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
964          */
965         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
966
967         skb_push(skb, tcp_header_size);
968         skb_reset_transport_header(skb);
969
970         skb_orphan(skb);
971         skb->sk = sk;
972         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
973         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
974         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
975
976         /* Build TCP header and checksum it. */
977         th = (struct tcphdr *)skb->data;
978         th->source              = inet->inet_sport;
979         th->dest                = inet->inet_dport;
980         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
981         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
982         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
983                                         tcb->tcp_flags);
984
985         th->check               = 0;
986         th->urg_ptr             = 0;
987
988         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
989         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
990                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
991                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
992                         th->urg = 1;
993                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
994                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
995                         th->urg = 1;
996                 }
997         }
998
999         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1000         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1001         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1002                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1003                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1004         } else {
1005                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1006                  * is never scaled.
1007                  */
1008                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1009         }
1010 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1011         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1012         if (md5) {
1013                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1014                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1015                                                md5, sk, skb);
1016         }
1017 #endif
1018
1019         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1020
1021         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1022                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1023
1024         if (skb->len != tcp_header_size) {
1025                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1026                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1027         }
1028
1029         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1030                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1031                               tcp_skb_pcount(skb));
1032
1033         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1034         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1035         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1036         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1037
1038         /* Our usage of tstamp should remain private */
1039         skb->tstamp.tv64 = 0;
1040
1041         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1042         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1043                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1044
1045         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1046
1047         if (unlikely(err > 0)) {
1048                 tcp_enter_cwr(sk);
1049                 err = net_xmit_eval(err);
1050         }
1051         if (!err && oskb) {
1052                 skb_mstamp_get(&oskb->skb_mstamp);
1053                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1054         }
1055         return err;
1056 }
1057
1058 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1059                             gfp_t gfp_mask)
1060 {
1061         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1062                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1063 }
1064
1065 /* This routine just queues the buffer for sending.
1066  *
1067  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1068  * otherwise socket can stall.
1069  */
1070 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1071 {
1072         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1073
1074         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1075         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1076         __skb_header_release(skb);
1077         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1078         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1079         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1080 }
1081
1082 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1083 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1084 {
1085         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1086                 /* Avoid the costly divide in the normal
1087                  * non-TSO case.
1088                  */
1089                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1090                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1091         } else {
1092                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1093                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1094         }
1095 }
1096
1097 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1098  * skb is counted to fackets_out or not.
1099  */
1100 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1101                                    int decr)
1102 {
1103         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1104
1105         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1106                 return;
1107
1108         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1109                 tp->fackets_out -= decr;
1110 }
1111
1112 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1113  * tweaks to fix counters
1114  */
1115 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1116 {
1117         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1118
1119         tp->packets_out -= decr;
1120
1121         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1122                 tp->sacked_out -= decr;
1123         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1124                 tp->retrans_out -= decr;
1125         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1126                 tp->lost_out -= decr;
1127
1128         /* Reno case is special. Sigh... */
1129         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1130                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1131
1132         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1133
1134         if (tp->lost_skb_hint &&
1135             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1136             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1137                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1138
1139         tcp_verify_left_out(tp);
1140 }
1141
1142 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1143 {
1144         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1145                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1146 }
1147
1148 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1149 {
1150         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1151
1152         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1153             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1154                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1155                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1156
1157                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1158                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1159                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1160                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1161                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1162         }
1163 }
1164
1165 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1166 {
1167         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1168         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1169 }
1170
1171 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1172  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1173  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1174  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1175  */
1176 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1177                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1178 {
1179         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1180         struct sk_buff *buff;
1181         int nsize, old_factor;
1182         long limit;
1183         int nlen;
1184         u8 flags;
1185
1186         if (WARN_ON(len > skb->len))
1187                 return -EINVAL;
1188
1189         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1190         if (nsize < 0)
1191                 nsize = 0;
1192
1193         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1194          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1195          * SO_SNDBUF values.
1196          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1197          */
1198         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1199         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1200                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1201                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1202                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1203                 return -ENOMEM;
1204         }
1205
1206         if (skb_unclone(skb, gfp))
1207                 return -ENOMEM;
1208
1209         /* Get a new skb... force flag on. */
1210         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1211         if (!buff)
1212                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1213
1214         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1215         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1216         nlen = skb->len - len - nsize;
1217         buff->truesize += nlen;
1218         skb->truesize -= nlen;
1219
1220         /* Correct the sequence numbers. */
1221         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1222         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1223         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1224
1225         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1226         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1227         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1228         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1229         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1230         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1231
1232         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1233                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1234                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1235                                                        skb_put(buff, nsize),
1236                                                        nsize, 0);
1237
1238                 skb_trim(skb, len);
1239
1240                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1241         } else {
1242                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1243                 skb_split(skb, buff, len);
1244         }
1245
1246         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1247
1248         buff->tstamp = skb->tstamp;
1249         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1250
1251         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1252
1253         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1254         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1255         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1256
1257         /* Update delivered info for the new segment */
1258         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1259
1260         /* If this packet has been sent out already, we must
1261          * adjust the various packet counters.
1262          */
1263         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1264                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1265                         tcp_skb_pcount(buff);
1266
1267                 if (diff)
1268                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1269         }
1270
1271         /* Link BUFF into the send queue. */
1272         __skb_header_release(buff);
1273         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1274
1275         return 0;
1276 }
1277
1278 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1279  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1280  * immediately discarded.
1281  */
1282 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1283 {
1284         struct skb_shared_info *shinfo;
1285         int i, k, eat;
1286
1287         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1288         if (eat) {
1289                 __skb_pull(skb, eat);
1290                 len -= eat;
1291                 if (!len)
1292                         return 0;
1293         }
1294         eat = len;
1295         k = 0;
1296         shinfo = skb_shinfo(skb);
1297         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1298                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1299
1300                 if (size <= eat) {
1301                         skb_frag_unref(skb, i);
1302                         eat -= size;
1303                 } else {
1304                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1305                         if (eat) {
1306                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1307                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1308                                 eat = 0;
1309                         }
1310                         k++;
1311                 }
1312         }
1313         shinfo->nr_frags = k;
1314
1315         skb_reset_tail_pointer(skb);
1316         skb->data_len -= len;
1317         skb->len = skb->data_len;
1318         return len;
1319 }
1320
1321 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1322 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1323 {
1324         u32 delta_truesize;
1325
1326         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1327                 return -ENOMEM;
1328
1329         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1330
1331         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1332         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1333
1334         if (delta_truesize) {
1335                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1336                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1337                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1338                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1339         }
1340
1341         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1342         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1343                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1344
1345         return 0;
1346 }
1347
1348 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1349 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1350 {
1351         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1352         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1353         int mss_now;
1354
1355         /* Calculate base mss without TCP options:
1356            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1357          */
1358         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1359
1360         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1361         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1362                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1363
1364                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1365                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1366         }
1367
1368         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1369         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1370                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1371
1372         /* Now subtract optional transport overhead */
1373         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1374
1375         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1376         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1377         return mss_now;
1378 }
1379
1380 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1381 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1382 {
1383         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1384         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1385                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1386 }
1387 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1388
1389 /* Inverse of above */
1390 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1391 {
1392         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1393         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1394         int mtu;
1395
1396         mtu = mss +
1397               tp->tcp_header_len +
1398               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1399               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1400
1401         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1402         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1403                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1404
1405                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1406                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1407         }
1408         return mtu;
1409 }
1410 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1411
1412 /* MTU probing init per socket */
1413 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1414 {
1415         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1416         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1417         struct net *net = sock_net(sk);
1418
1419         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1420         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1421                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1422         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1423         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1424         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1425                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_time_stamp;
1426 }
1427 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1428
1429 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1430
1431    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1432    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1433
1434    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1435    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1436    It also does not include TCP options.
1437
1438    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1439
1440    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1441    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1442    taking into account current pmtu, but never exceeds
1443    tp->rx_opt.mss_clamp.
1444
1445    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1446    DOES NOT include either tcp or ip options.
1447
1448    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1449    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1450  */
1451 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1452 {
1453         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1454         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1455         int mss_now;
1456
1457         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1458                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1459
1460         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1461         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1462
1463         /* And store cached results */
1464         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1465         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1466                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1467         tp->mss_cache = mss_now;
1468
1469         return mss_now;
1470 }
1471 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1472
1473 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1474  * and even PMTU discovery events into account.
1475  */
1476 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1477 {
1478         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1479         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1480         u32 mss_now;
1481         unsigned int header_len;
1482         struct tcp_out_options opts;
1483         struct tcp_md5sig_key *md5;
1484
1485         mss_now = tp->mss_cache;
1486
1487         if (dst) {
1488                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1489                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1490                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1491         }
1492
1493         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1494                      sizeof(struct tcphdr);
1495         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1496          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1497          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1498          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1499         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1500                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1501                 mss_now -= delta;
1502         }
1503
1504         return mss_now;
1505 }
1506
1507 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1508  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1509  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1510  */
1511 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1512 {
1513         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1514
1515         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1516             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1517                 /* Limited by application or receiver window. */
1518                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1519                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1520                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1521                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1522                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1523                 }
1524                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1525         }
1526         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1527 }
1528
1529 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1530 {
1531         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1532
1533         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1534          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1535          */
1536         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1537             tp->packets_out > tp->max_packets_out ||
1538             is_cwnd_limited) {
1539                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1540                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1541                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1542         }
1543
1544         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1545                 /* Network is feed fully. */
1546                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1547                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1548         } else {
1549                 /* Network starves. */
1550                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1551                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1552
1553                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1554                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1555                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1556         }
1557 }
1558
1559 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1560 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1561 {
1562         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1563                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1564 }
1565
1566 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1567  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1568  * The test is really :
1569  * if ((skb->len % mss) != 0)
1570  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1571  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1572  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1573  */
1574 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1575                                 const struct sk_buff *skb)
1576 {
1577         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1578                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1579 }
1580
1581 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1582  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1583  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1584  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1585  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1586  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1587  */
1588 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1589                             int nonagle)
1590 {
1591         return partial &&
1592                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1593                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1594 }
1595
1596 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1597  * to send one TSO packet per ms
1598  */
1599 u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1600                      int min_tso_segs)
1601 {
1602         u32 bytes, segs;
1603
1604         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1605                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1606
1607         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1608          * not one big TSO packet every 100 ms.
1609          * This preserves ACK clocking and is consistent
1610          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1611          */
1612         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1613
1614         return segs;
1615 }
1616 EXPORT_SYMBOL(tcp_tso_autosize);
1617
1618 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1619  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1620  */
1621 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1622 {
1623         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1624         u32 tso_segs = ca_ops->tso_segs_goal ? ca_ops->tso_segs_goal(sk) : 0;
1625
1626         if (!tso_segs)
1627                 tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now,
1628                                             sysctl_tcp_min_tso_segs);
1629         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1630 }
1631
1632 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1633 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1634                                         const struct sk_buff *skb,
1635                                         unsigned int mss_now,
1636                                         unsigned int max_segs,
1637                                         int nonagle)
1638 {
1639         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1640         u32 partial, needed, window, max_len;
1641
1642         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1643         max_len = mss_now * max_segs;
1644
1645         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1646                 return max_len;
1647
1648         needed = min(skb->len, window);
1649
1650         if (max_len <= needed)
1651                 return max_len;
1652
1653         partial = needed % mss_now;
1654         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1655          * to include this last segment in this skb.
1656          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1657          */
1658         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1659                 return needed - partial;
1660
1661         return needed;
1662 }
1663
1664 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1665  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1666  */
1667 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1668                                          const struct sk_buff *skb)
1669 {
1670         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1671
1672         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1673         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1674             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1675                 return 1;
1676
1677         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1678         cwnd = tp->snd_cwnd;
1679         if (in_flight >= cwnd)
1680                 return 0;
1681
1682         /* For better scheduling, ensure we have at least
1683          * 2 GSO packets in flight.
1684          */
1685         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1686         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1687 }
1688
1689 /* Initialize TSO state of a skb.
1690  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1691  * SKB onto the wire.
1692  */
1693 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1694 {
1695         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1696
1697         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1698                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1699                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1700         }
1701         return tso_segs;
1702 }
1703
1704
1705 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1706  * sent now.
1707  */
1708 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1709                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1710 {
1711         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1712          * write_queue (they have no chances to get new data).
1713          *
1714          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1715          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1716          */
1717         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1718                 return true;
1719
1720         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1721         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1722                 return true;
1723
1724         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1725                 return true;
1726
1727         return false;
1728 }
1729
1730 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1731 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1732                              const struct sk_buff *skb,
1733                              unsigned int cur_mss)
1734 {
1735         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1736
1737         if (skb->len > cur_mss)
1738                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1739
1740         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1741 }
1742
1743 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1744  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1745  * packets allowed by the congestion window.
1746  */
1747 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1748                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1749 {
1750         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1751         unsigned int cwnd_quota;
1752
1753         tcp_init_tso_segs(skb, cur_mss);
1754
1755         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1756                 return 0;
1757
1758         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1759         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1760                 cwnd_quota = 0;
1761
1762         return cwnd_quota;
1763 }
1764
1765 /* Test if sending is allowed right now. */
1766 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1767 {
1768         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1769         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1770
1771         return skb &&
1772                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1773                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1774                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1775 }
1776
1777 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1778  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1779  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1780  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1781  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1782  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1783  */
1784 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1785                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1786 {
1787         struct sk_buff *buff;
1788         int nlen = skb->len - len;
1789         u8 flags;
1790
1791         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1792         if (skb->len != skb->data_len)
1793                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1794
1795         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1796         if (unlikely(!buff))
1797                 return -ENOMEM;
1798
1799         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1800         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1801         buff->truesize += nlen;
1802         skb->truesize -= nlen;
1803
1804         /* Correct the sequence numbers. */
1805         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1806         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1807         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1808
1809         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1810         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1811         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1812         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1813
1814         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1815         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1816
1817         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1818
1819         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1820         skb_split(skb, buff, len);
1821         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1822
1823         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1824         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1825         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1826
1827         /* Link BUFF into the send queue. */
1828         __skb_header_release(buff);
1829         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1830
1831         return 0;
1832 }
1833
1834 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1835  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1836  *
1837  * This algorithm is from John Heffner.
1838  */
1839 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1840                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1841 {
1842         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1843         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1844         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1845         struct skb_mstamp now;
1846         struct sk_buff *head;
1847         int win_divisor;
1848
1849         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1850                 goto send_now;
1851
1852         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1853                 goto send_now;
1854
1855         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1856          * only if the last write was recent.
1857          */
1858         if ((s32)(tcp_time_stamp - tp->lsndtime) > 0)
1859                 goto send_now;
1860
1861         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1862
1863         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1864
1865         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1866
1867         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1868         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1869
1870         limit = min(send_win, cong_win);
1871
1872         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1873         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1874                 goto send_now;
1875
1876         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1877         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1878                 goto send_now;
1879
1880         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1881         if (win_divisor) {
1882                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1883
1884                 /* If at least some fraction of a window is available,
1885                  * just use it.
1886                  */
1887                 chunk /= win_divisor;
1888                 if (limit >= chunk)
1889                         goto send_now;
1890         } else {
1891                 /* Different approach, try not to defer past a single
1892                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1893                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1894                  * then send now.
1895                  */
1896                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1897                         goto send_now;
1898         }
1899
1900         head = tcp_write_queue_head(sk);
1901         skb_mstamp_get(&now);
1902         age = skb_mstamp_us_delta(&now, &head->skb_mstamp);
1903         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1904         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1905                 goto send_now;
1906
1907         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
1908
1909         if (cong_win < send_win && cong_win <= skb->len)
1910                 *is_cwnd_limited = true;
1911
1912         return true;
1913
1914 send_now:
1915         return false;
1916 }
1917
1918 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
1919 {
1920         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1921         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1922         struct net *net = sock_net(sk);
1923         u32 interval;
1924         s32 delta;
1925
1926         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
1927         delta = tcp_time_stamp - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
1928         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
1929                 int mss = tcp_current_mss(sk);
1930
1931                 /* Update current search range */
1932                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1933                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
1934                         sizeof(struct tcphdr) +
1935                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1936                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
1937
1938                 /* Update probe time stamp */
1939                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_time_stamp;
1940         }
1941 }
1942
1943 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
1944 {
1945         struct sk_buff *skb, *next;
1946
1947         skb = tcp_send_head(sk);
1948         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1949                 if (len <= skb->len)
1950                         break;
1951
1952                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
1953                         return false;
1954
1955                 len -= skb->len;
1956         }
1957
1958         return true;
1959 }
1960
1961 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1962  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1963  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1964  * changes resulting in larger path MTUs.
1965  *
1966  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1967  *         1 if a probe was sent,
1968  *         -1 otherwise
1969  */
1970 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1971 {
1972         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1973         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1974         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1975         struct net *net = sock_net(sk);
1976         int len;
1977         int probe_size;
1978         int size_needed;
1979         int copy;
1980         int mss_now;
1981         int interval;
1982
1983         /* Not currently probing/verifying,
1984          * not in recovery,
1985          * have enough cwnd, and
1986          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1987         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1988             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1989             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1990             tp->snd_cwnd < 11 ||
1991             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1992                 return -1;
1993
1994         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
1995          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
1996          * smaller than a threshold, backoff from probing.
1997          */
1998         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1999         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2000                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2001         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2002         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2003         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2004          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2005          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2006          */
2007         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2008             interval < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold)) {
2009                 /* Check whether enough time has elaplased for
2010                  * another round of probing.
2011                  */
2012                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2013                 return -1;
2014         }
2015
2016         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2017         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2018                 return -1;
2019
2020         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2021                 return -1;
2022         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2023                 return 0;
2024
2025         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2026         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2027                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2028                         return -1;
2029                 else
2030                         return 0;
2031         }
2032
2033         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2034                 return -1;
2035
2036         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2037         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2038         if (!nskb)
2039                 return -1;
2040         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2041         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2042
2043         skb = tcp_send_head(sk);
2044
2045         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2046         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2047         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2048         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2049         nskb->csum = 0;
2050         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
2051
2052         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2053         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2054
2055         len = 0;
2056         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2057                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2058                 if (nskb->ip_summed) {
2059                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2060                 } else {
2061                         __wsum csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
2062                                                              skb_put(nskb, copy),
2063                                                              copy, 0);
2064                         nskb->csum = csum_block_add(nskb->csum, csum, len);
2065                 }
2066
2067                 if (skb->len <= copy) {
2068                         /* We've eaten all the data from this skb.
2069                          * Throw it away. */
2070                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2071                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2072                          * we need to propagate it to the new skb.
2073                          */
2074                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2075                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2076                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2077                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2078                 } else {
2079                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2080                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2081                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2082                                 skb_pull(skb, copy);
2083                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2084                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
2085                                                                  skb->len, 0);
2086                         } else {
2087                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2088                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2089                         }
2090                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2091                 }
2092
2093                 len += copy;
2094
2095                 if (len >= probe_size)
2096                         break;
2097         }
2098         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2099
2100         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2101          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2102          */
2103         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2104                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2105                  * effectively two packets. */
2106                 tp->snd_cwnd--;
2107                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2108
2109                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2110                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2111                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2112
2113                 return 1;
2114         }
2115
2116         return -1;
2117 }
2118
2119 /* TCP Small Queues :
2120  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2121  * (These limits are doubled for retransmits)
2122  * This allows for :
2123  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2124  *  - faster recovery
2125  *  - high rates
2126  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2127  * of queued bytes to ensure line rate.
2128  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2129  */
2130 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2131                                   unsigned int factor)
2132 {
2133         unsigned int limit;
2134
2135         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2136         limit = min_t(u32, limit, sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2137         limit <<= factor;
2138
2139         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2140                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &tcp_sk(sk)->tsq_flags);
2141                 /* It is possible TX completion already happened
2142                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2143                  * test again the condition.
2144                  */
2145                 smp_mb__after_atomic();
2146                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2147                         return true;
2148         }
2149         return false;
2150 }
2151
2152 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2153  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2154  * window for us.
2155  *
2156  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2157  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2158  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2159  *
2160  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2161  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2162
2163  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2164  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2165  */
2166 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2167                            int push_one, gfp_t gfp)
2168 {
2169         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2170         struct sk_buff *skb;
2171         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2172         int cwnd_quota;
2173         int result;
2174         bool is_cwnd_limited = false;
2175         u32 max_segs;
2176
2177         sent_pkts = 0;
2178
2179         if (!push_one) {
2180                 /* Do MTU probing. */
2181                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2182                 if (!result) {
2183                         return false;
2184                 } else if (result > 0) {
2185                         sent_pkts = 1;
2186                 }
2187         }
2188
2189         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2190         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2191                 unsigned int limit;
2192
2193                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2194                 BUG_ON(!tso_segs);
2195
2196                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2197                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2198                         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2199                         goto repair; /* Skip network transmission */
2200                 }
2201
2202                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2203                 if (!cwnd_quota) {
2204                         if (push_one == 2)
2205                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2206                                 cwnd_quota = 1;
2207                         else
2208                                 break;
2209                 }
2210
2211                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
2212                         break;
2213
2214                 if (tso_segs == 1) {
2215                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2216                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2217                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2218                                 break;
2219                 } else {
2220                         if (!push_one &&
2221                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2222                                                  max_segs))
2223                                 break;
2224                 }
2225
2226                 limit = mss_now;
2227                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2228                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2229                                                     min_t(unsigned int,
2230                                                           cwnd_quota,
2231                                                           max_segs),
2232                                                     nonagle);
2233
2234                 if (skb->len > limit &&
2235                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2236                         break;
2237
2238                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2239                         break;
2240
2241                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2242                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2243                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2244                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2245                  */
2246                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2247                         break;
2248
2249                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2250                         break;
2251
2252 repair:
2253                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2254                  * This call will increment packets_out.
2255                  */
2256                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2257
2258                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2259                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2260
2261                 if (push_one)
2262                         break;
2263         }
2264
2265         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2266         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2267                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2268
2269         if (likely(sent_pkts)) {
2270                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2271                         tp->prr_out += sent_pkts;
2272
2273                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2274                 if (push_one != 2)
2275                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2276                 return false;
2277         }
2278         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2279 }
2280
2281 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2282 {
2283         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2284         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2285         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2286         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2287
2288         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
2289                 return false;
2290         /* No consecutive loss probes. */
2291         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2292                 tcp_rearm_rto(sk);
2293                 return false;
2294         }
2295         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2296          * finishes.
2297          */
2298         if (tp->fastopen_rsk)
2299                 return false;
2300
2301         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2302         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2303                 return false;
2304
2305         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2306          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2307          */
2308         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->packets_out ||
2309             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2310                 return false;
2311
2312         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2313              tcp_send_head(sk))
2314                 return false;
2315
2316         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2317          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2318          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2319          */
2320         timeout = rtt << 1 ? : TCP_TIMEOUT_INIT;
2321         if (tp->packets_out == 1)
2322                 timeout = max_t(u32, timeout,
2323                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2324         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2325
2326         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2327         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2328         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2329         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2330                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2331                 if (delta > 0)
2332                         timeout = delta;
2333         }
2334
2335         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2336                                   TCP_RTO_MAX);
2337         return true;
2338 }
2339
2340 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2341  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2342  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2343  */
2344 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2345                                     const struct sk_buff *skb)
2346 {
2347         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2348                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2349                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2350                 return true;
2351         }
2352         return false;
2353 }
2354
2355 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2356  * retransmit the last segment.
2357  */
2358 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2359 {
2360         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2361         struct sk_buff *skb;
2362         int pcount;
2363         int mss = tcp_current_mss(sk);
2364
2365         /* At most one outstanding TLP */
2366         if (tp->tlp_high_seq)
2367                 goto rearm_timer;
2368
2369         tp->tlp_retrans = 0;
2370         skb = tcp_send_head(sk);
2371         if (skb) {
2372                 if (tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2373                         pcount = tp->packets_out;
2374                         tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2375                         if (tp->packets_out > pcount)
2376                                 goto probe_sent;
2377                         goto rearm_timer;
2378                 }
2379                 skb = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
2380         } else {
2381                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2382         }
2383
2384         if (unlikely(!skb)) {
2385                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2386                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2387                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2388                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2389                 return;
2390         }
2391
2392         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2393                 goto rearm_timer;
2394
2395         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2396         if (WARN_ON(!pcount))
2397                 goto rearm_timer;
2398
2399         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2400                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2401                                           GFP_ATOMIC)))
2402                         goto rearm_timer;
2403                 skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2404         }
2405
2406         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2407                 goto rearm_timer;
2408
2409         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2410                 goto rearm_timer;
2411
2412         tp->tlp_retrans = 1;
2413
2414 probe_sent:
2415         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2416         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2417
2418         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2419         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2420         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2421 rearm_timer:
2422         tcp_rearm_rto(sk);
2423 }
2424
2425 /* Push out any pending frames which were held back due to
2426  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2427  * The socket must be locked by the caller.
2428  */
2429 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2430                                int nonagle)
2431 {
2432         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2433          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2434          * all will be happy.
2435          */
2436         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2437                 return;
2438
2439         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2440                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2441                 tcp_check_probe_timer(sk);
2442 }
2443
2444 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2445  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2446  */
2447 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2448 {
2449         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2450
2451         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2452
2453         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2454 }
2455
2456 /* This function returns the amount that we can raise the
2457  * usable window based on the following constraints
2458  *
2459  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2460  * 2. We limit memory per socket
2461  *
2462  * RFC 1122:
2463  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2464  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2465  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2466  *
2467  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2468  * it at least MSS bytes.
2469  *
2470  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2471  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2472  *
2473  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2474  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2475  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2476  * window to always advance by a single byte.
2477  *
2478  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2479  * then this will not be a problem.
2480  *
2481  * BSD seems to make the following compromise:
2482  *
2483  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2484  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2485  *      then set the window to 0.
2486  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2487  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2488  *      and from being larger than the largest representable value.
2489  *
2490  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2491  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2492  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2493  * those cases where the window is constrained on the sender side
2494  * because the pipeline is full.
2495  *
2496  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2497  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2498  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2499  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2500  * of having a fixed window size at almost all times.
2501  *
2502  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2503  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2504  *
2505  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2506  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2507  */
2508 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2509 {
2510         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2511         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2512         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2513          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2514          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2515          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2516          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2517          */
2518         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2519         int free_space = tcp_space(sk);
2520         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2521         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2522         int window;
2523
2524         if (unlikely(mss > full_space)) {
2525                 mss = full_space;
2526                 if (mss <= 0)
2527                         return 0;
2528         }
2529         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2530                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2531
2532                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2533                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2534                                                4U * tp->advmss);
2535
2536                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2537                  * increase it due to wscale.
2538                  */
2539                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2540
2541                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2542                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2543                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2544                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2545                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2546                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2547                  */
2548                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2549                         return 0;
2550         }
2551
2552         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2553                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2554
2555         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2556          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2557          */
2558         window = tp->rcv_wnd;
2559         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2560                 window = free_space;
2561
2562                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2563                  * Import case: prevent zero window announcement if
2564                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2565                  */
2566                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2567                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2568                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2569         } else {
2570                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2571                  * Window clamp already applied above.
2572                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2573                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2574                  * and multiply from happening most of the time.
2575                  * We also don't do any window rounding when the free space
2576                  * is too small.
2577                  */
2578                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2579                         window = (free_space / mss) * mss;
2580                 else if (mss == full_space &&
2581                          free_space > window + (full_space >> 1))
2582                         window = free_space;
2583         }
2584
2585         return window;
2586 }
2587
2588 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2589                              const struct sk_buff *next_skb)
2590 {
2591         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2592                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2593                         skb_shinfo(next_skb);
2594                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2595
2596                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2597                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2598                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2599                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2600         }
2601 }
2602
2603 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2604 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2605 {
2606         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2607         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2608         int skb_size, next_skb_size;
2609
2610         skb_size = skb->len;
2611         next_skb_size = next_skb->len;
2612
2613         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2614
2615         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2616
2617         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2618
2619         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2620                                   next_skb_size);
2621
2622         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2623                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2624
2625         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2626                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2627
2628         /* Update sequence range on original skb. */
2629         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2630
2631         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2632         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2633
2634         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2635          * packet counting does not break.
2636          */
2637         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2638         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2639
2640         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2641         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2642         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2643                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2644
2645         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2646
2647         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2648
2649         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2650 }
2651
2652 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2653 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2654 {
2655         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2656                 return false;
2657         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2658         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2659                 return false;
2660         if (skb_cloned(skb))
2661                 return false;
2662         if (skb == tcp_send_head(sk))
2663                 return false;
2664         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2665         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2666                 return false;
2667
2668         return true;
2669 }
2670
2671 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2672  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2673  */
2674 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2675                                      int space)
2676 {
2677         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2678         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2679         bool first = true;
2680
2681         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2682                 return;
2683         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2684                 return;
2685
2686         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2687                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2688                         break;
2689
2690                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2691                         break;
2692
2693                 space -= skb->len;
2694
2695                 if (first) {
2696                         first = false;
2697                         continue;
2698                 }
2699
2700                 if (space < 0)
2701                         break;
2702                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2703                  * the data in the second
2704                  */
2705                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2706                         break;
2707
2708                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2709                         break;
2710
2711                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2712         }
2713 }
2714
2715 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2716  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2717  * error occurred which prevented the send.
2718  */
2719 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2720 {
2721         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2722         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2723         unsigned int cur_mss;
2724         int diff, len, err;
2725
2726
2727         /* Inconclusive MTU probe */
2728         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2729                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2730
2731         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2732          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2733          */
2734         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2735             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2736                   sk->sk_sndbuf))
2737                 return -EAGAIN;
2738
2739         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2740                 return -EBUSY;
2741
2742         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2743                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2744                         WARN_ON_ONCE(1);
2745                         return -EINVAL;
2746                 }
2747                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2748                         return -ENOMEM;
2749         }
2750
2751         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2752                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2753
2754         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2755
2756         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2757          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2758          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2759          * our retransmit serves as a zero window probe.
2760          */
2761         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2762             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2763                 return -EAGAIN;
2764
2765         len = cur_mss * segs;
2766         if (skb->len > len) {
2767                 if (tcp_fragment(sk, skb, len, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2768                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2769         } else {
2770                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2771                         return -ENOMEM;
2772
2773                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2774                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2775                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2776                 if (diff)
2777                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2778                 if (skb->len < cur_mss)
2779                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2780         }
2781
2782         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2783         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2784                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2785
2786         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2787          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2788          * beyond what csum_start can cover.
2789          */
2790         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2791                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2792                 struct sk_buff *nskb;
2793
2794                 nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2795                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2796                              -ENOBUFS;
2797                 if (!err)
2798                         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2799         } else {
2800                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2801         }
2802
2803         if (likely(!err)) {
2804                 segs = tcp_skb_pcount(skb);
2805
2806                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2807                 /* Update global TCP statistics. */
2808                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2809                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2810                         __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2811                 tp->total_retrans += segs;
2812         }
2813         return err;
2814 }
2815
2816 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2817 {
2818         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2819         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2820
2821         if (err == 0) {
2822 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2823                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2824                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2825                 }
2826 #endif
2827                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2828                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2829
2830                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2831                 if (!tp->retrans_stamp)
2832                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2833
2834         } else if (err != -EBUSY) {
2835                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2836         }
2837
2838         if (tp->undo_retrans < 0)
2839                 tp->undo_retrans = 0;
2840         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2841         return err;
2842 }
2843
2844 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2845  * window/congestion state.
2846  */
2847 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2848 {
2849         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2850         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2851
2852         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2853         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2854                 return false;
2855
2856         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2857         if (tcp_is_reno(tp))
2858                 return false;
2859
2860         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2861          * and retransmission... Both ways have their merits...
2862          *
2863          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2864          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2865          * NextSeg() specified in RFC3517.
2866          */
2867
2868         if (tcp_may_send_now(sk))
2869                 return false;
2870
2871         return true;
2872 }
2873
2874 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2875  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2876  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2877  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2878  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2879  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2880  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2881  */
2882 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2883 {
2884         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2885         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2886         struct sk_buff *skb;
2887         struct sk_buff *hole = NULL;
2888         u32 max_segs, last_lost;
2889         int mib_idx;
2890         int fwd_rexmitting = 0;
2891
2892         if (!tp->packets_out)
2893                 return;
2894
2895         if (!tp->lost_out)
2896                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2897
2898         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2899                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2900                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2901                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2902                         last_lost = tp->retransmit_high;
2903         } else {
2904                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2905                 last_lost = tp->snd_una;
2906         }
2907
2908         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
2909         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2910                 __u8 sacked;
2911                 int segs;
2912
2913                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2914                         break;
2915                 /* we could do better than to assign each time */
2916                 if (!hole)
2917                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2918
2919                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
2920                 if (segs <= 0)
2921                         return;
2922                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2923                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
2924                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
2925                  */
2926                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
2927
2928                 if (fwd_rexmitting) {
2929 begin_fwd:
2930                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2931                                 break;
2932                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2933
2934                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2935                         tp->retransmit_high = last_lost;
2936                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2937                                 break;
2938                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2939                         if (hole) {
2940                                 skb = hole;
2941                                 hole = NULL;
2942                         }
2943                         fwd_rexmitting = 1;
2944                         goto begin_fwd;
2945
2946                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2947                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2948                                 hole = skb;
2949                         continue;
2950
2951                 } else {
2952                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2953                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2954                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2955                         else
2956                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2957                 }
2958
2959                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2960                         continue;
2961
2962                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
2963                         return;
2964
2965                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
2966                         return;
2967
2968                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
2969
2970                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2971                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2972
2973                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2974                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2975                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2976                                                   TCP_RTO_MAX);
2977         }
2978 }
2979
2980 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
2981  * connection tear down and (memory) recovery.
2982  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
2983  * or even be forced to close flow without any FIN.
2984  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
2985  * with edge trigger epoll()
2986  */
2987 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
2988 {
2989         int delta, amt;
2990
2991         delta = size - sk->sk_forward_alloc;
2992         if (delta <= 0)
2993                 return;
2994         amt = sk_mem_pages(delta);
2995         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
2996         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
2997
2998         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
2999                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3000 }
3001
3002 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3003  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3004  */
3005 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3006 {
3007         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3008         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3009
3010         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3011          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3012          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3013          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3014          */
3015         if (tskb && (tcp_send_head(sk) || tcp_under_memory_pressure(sk))) {
3016 coalesce:
3017                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3018                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3019                 tp->write_seq++;
3020                 if (!tcp_send_head(sk)) {
3021                         /* This means tskb was already sent.
3022                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3023                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3024                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3025                          * does not change tp->snd_nxt.
3026                          */
3027                         tp->snd_nxt++;
3028                         return;
3029                 }
3030         } else {
3031                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3032                 if (unlikely(!skb)) {
3033                         if (tskb)
3034                                 goto coalesce;
3035                         return;
3036                 }
3037                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3038                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3039                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3040                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3041                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3042                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3043         }
3044         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3045 }
3046
3047 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3048  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3049  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3050  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3051  */
3052 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3053 {
3054         struct sk_buff *skb;
3055
3056         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3057         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3058         if (!skb) {
3059                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3060                 return;
3061         }
3062
3063         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3064         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3065         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3066                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3067         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3068         /* Send it off. */
3069         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3070                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3071
3072         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3073 }
3074
3075 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3076  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3077  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3078  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3079  * and rcv_wscale values will not be correct.
3080  */
3081 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3082 {
3083         struct sk_buff *skb;
3084
3085         skb = tcp_write_queue_head(sk);
3086         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3087                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
3088                 return -EFAULT;
3089         }
3090         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3091                 if (skb_cloned(skb)) {
3092                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3093                         if (!nskb)
3094                                 return -ENOMEM;
3095                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3096                         __skb_header_release(nskb);
3097                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
3098                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3099                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3100                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3101                         skb = nskb;
3102                 }
3103
3104                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3105                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3106         }
3107         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3108 }
3109
3110 /**
3111  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3112  * sk: listener socket
3113  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3114  * req: request_sock pointer
3115  *
3116  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3117  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3118  */
3119 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3120                                 struct request_sock *req,
3121                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3122                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3123 {
3124         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3125         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3126         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3127         struct tcp_out_options opts;
3128         struct sk_buff *skb;
3129         int tcp_header_size;
3130         struct tcphdr *th;
3131         u16 user_mss;
3132         int mss;
3133
3134         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3135         if (unlikely(!skb)) {
3136                 dst_release(dst);
3137                 return NULL;
3138         }
3139         /* Reserve space for headers. */
3140         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3141
3142         switch (synack_type) {
3143         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3144                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3145                 break;
3146         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3147                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3148                  * to avoid false sharing.
3149                  */
3150                 break;
3151         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3152                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3153                  * cpu might call us concurrently.
3154                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3155                  */
3156                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3157                 break;
3158         }
3159         skb_dst_set(skb, dst);
3160
3161         mss = dst_metric_advmss(dst);
3162         user_mss = READ_ONCE(tp->rx_opt.user_mss);
3163         if (user_mss && user_mss < mss)
3164                 mss = user_mss;
3165
3166         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3167 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3168         if (unlikely(req->cookie_ts))
3169                 skb->skb_mstamp.stamp_jiffies = cookie_init_timestamp(req);
3170         else
3171 #endif
3172         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3173
3174 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3175         rcu_read_lock();
3176         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3177 #endif
3178         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3179         tcp_header_size = tcp_synack_options(req, mss, skb, &opts, md5,
3180                                              foc, synack_type) + sizeof(*th);
3181
3182         skb_push(skb, tcp_header_size);
3183         skb_reset_transport_header(skb);
3184
3185         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3186         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3187         th->syn = 1;
3188         th->ack = 1;
3189         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3190         th->source = htons(ireq->ir_num);
3191         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3192         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3193         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3194         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3195         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3196
3197         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3198         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3199         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3200         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3201         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3202
3203 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3204         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3205         if (md5)
3206                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3207                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3208         rcu_read_unlock();
3209 #endif
3210
3211         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3212         skb->tstamp.tv64 = 0;
3213         return skb;
3214 }
3215 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3216
3217 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3218 {
3219         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3220         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3221         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3222
3223         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3224                 return;
3225
3226         rcu_read_lock();
3227         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3228         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3229                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3230                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3231                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3232         }
3233         rcu_read_unlock();
3234 }
3235
3236 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3237 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3238 {
3239         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3240         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3241         __u8 rcv_wscale;
3242
3243         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3244          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3245          */
3246         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
3247                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
3248
3249 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3250         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3251                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3252 #endif
3253
3254         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3255         if (tp->rx_opt.user_mss)
3256                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3257         tp->max_window = 0;
3258         tcp_mtup_init(sk);
3259         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3260
3261         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3262
3263         if (!tp->window_clamp)
3264                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3265         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
3266         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
3267                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
3268
3269         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3270
3271         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3272         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3273             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3274                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3275
3276         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
3277                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3278                                   &tp->rcv_wnd,
3279                                   &tp->window_clamp,
3280                                   sysctl_tcp_window_scaling,
3281                                   &rcv_wscale,
3282                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
3283
3284         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3285         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3286
3287         sk->sk_err = 0;
3288         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3289         tp->snd_wnd = 0;
3290         tcp_init_wl(tp, 0);
3291         tcp_write_queue_purge(sk);
3292         tp->snd_una = tp->write_seq;
3293         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3294         tp->snd_up = tp->write_seq;
3295         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3296
3297         if (likely(!tp->repair))
3298                 tp->rcv_nxt = 0;
3299         else
3300                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3301         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3302         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3303
3304         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
3305         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3306         tcp_clear_retrans(tp);
3307 }
3308
3309 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3310 {
3311         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3312         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3313
3314         tcb->end_seq += skb->len;
3315         __skb_header_release(skb);
3316         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
3317         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3318         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3319         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3320         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3321 }
3322
3323 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3324  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3325  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3326  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3327  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3328  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3329  */
3330 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3331 {
3332         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3333         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3334         int syn_loss = 0, space, err = 0;
3335         unsigned long last_syn_loss = 0;
3336         struct sk_buff *syn_data;
3337
3338         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3339         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
3340                                &syn_loss, &last_syn_loss);
3341         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
3342         if (syn_loss > 1 &&
3343             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
3344                 fo->cookie.len = -1;
3345                 goto fallback;
3346         }
3347
3348         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
3349                 fo->cookie.len = -1;
3350         else if (fo->cookie.len <= 0)
3351                 goto fallback;
3352
3353         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3354          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3355          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3356          */
3357         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
3358                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3359         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3360                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3361
3362         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3363
3364         /* limit to order-0 allocations */
3365         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3366
3367         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3368         if (!syn_data)
3369                 goto fallback;
3370         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3371         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3372         if (space) {
3373                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3374                                             &fo->data->msg_iter);
3375                 if (unlikely(!copied)) {
3376                         kfree_skb(syn_data);
3377                         goto fallback;
3378                 }
3379                 if (copied != space) {
3380                         skb_trim(syn_data, copied);
3381                         space = copied;
3382                 }
3383         }
3384         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3385         if (space == fo->size)
3386                 fo->data = NULL;
3387         fo->copied = space;
3388
3389         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3390
3391         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3392
3393         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3394
3395         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3396          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3397          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3398          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3399          */
3400         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3401         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3402         if (!err) {
3403                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3404                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3405                 goto done;
3406         }
3407
3408         /* data was not sent, this is our new send_head */
3409         sk->sk_send_head = syn_data;
3410         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3411
3412 fallback:
3413         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3414         if (fo->cookie.len > 0)
3415                 fo->cookie.len = 0;
3416         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3417         if (err)
3418                 tp->syn_fastopen = 0;
3419 done:
3420         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3421         return err;
3422 }
3423
3424 /* Build a SYN and send it off. */
3425 int tcp_connect(struct sock *sk)
3426 {
3427         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3428         struct sk_buff *buff;
3429         int err;
3430
3431         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3432                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3433
3434         tcp_connect_init(sk);
3435
3436         if (unlikely(tp->repair)) {
3437                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3438                 return 0;
3439         }
3440
3441         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3442         if (unlikely(!buff))
3443                 return -ENOBUFS;
3444
3445         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3446         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp;
3447         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3448         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3449
3450         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3451         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3452               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3453         if (err == -ECONNREFUSED)
3454                 return err;
3455
3456         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3457          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3458          */
3459         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3460         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3461         buff = tcp_send_head(sk);
3462         if (unlikely(buff)) {
3463                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3464                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3465         }
3466         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3467
3468         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3469         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3470                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3471         return 0;
3472 }
3473 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3474
3475 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3476  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3477  * for details.
3478  */
3479 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3480 {
3481         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3482         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3483         unsigned long timeout;
3484
3485         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3486                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3487                 int max_ato = HZ / 2;
3488
3489                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3490                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3491                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3492
3493                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3494
3495                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3496                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3497                  * directly.
3498                  */
3499                 if (tp->srtt_us) {
3500                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3501                                         TCP_DELACK_MIN);
3502
3503                         if (rtt < max_ato)
3504                                 max_ato = rtt;
3505                 }
3506
3507                 ato = min(ato, max_ato);
3508         }
3509
3510         /* Stay within the limit we were given */
3511         timeout = jiffies + ato;
3512
3513         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3514         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3515                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3516                  * send ACK now.
3517                  */
3518                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3519                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3520                         tcp_send_ack(sk);
3521                         return;
3522                 }
3523
3524                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3525                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3526         }
3527         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3528         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3529         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3530 }
3531
3532 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3533 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3534 {
3535         struct sk_buff *buff;
3536
3537         /* If we have been reset, we may not send again. */
3538         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3539                 return;
3540
3541         /* We are not putting this on the write queue, so
3542          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3543          * sock.
3544          */
3545         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3546                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3547         if (unlikely(!buff)) {
3548                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3549                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3550                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3551                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3552                 return;
3553         }
3554
3555         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3556         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3557         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3558
3559         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3560          * too much.
3561          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3562          * We also avoid tcp_wfree() overhead (cache line miss accessing
3563          * tp->tsq_flags) by using regular sock_wfree()
3564          */
3565         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3566
3567         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3568         skb_mstamp_get(&buff->skb_mstamp);
3569         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3570 }
3571 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3572
3573 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3574 {
3575         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3576 }
3577
3578 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3579  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3580  *
3581  * Question: what should we make while urgent mode?
3582  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3583  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3584  *
3585  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3586  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3587  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3588  */
3589 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3590 {
3591         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3592         struct sk_buff *skb;
3593
3594         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3595         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3596                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3597         if (!skb)
3598                 return -1;
3599
3600         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3601         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3602         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3603          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3604          * send it.
3605          */
3606         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3607         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3608         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3609         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3610 }
3611
3612 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3613 {
3614         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3615                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3616                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3617         }
3618 }
3619
3620 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3621 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3622 {
3623         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3624         struct sk_buff *skb;
3625
3626         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3627                 return -1;
3628
3629         skb = tcp_send_head(sk);
3630         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3631                 int err;
3632                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3633                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3634
3635                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3636                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3637
3638                 /* We are probing the opening of a window
3639                  * but the window size is != 0
3640                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3641                  */
3642                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3643                     skb->len > mss) {
3644                         seg_size = min(seg_size, mss);
3645                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3646                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3647                                 return -1;
3648                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3649                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3650
3651                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3652                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3653                 if (!err)
3654                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3655                 return err;
3656         } else {
3657                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3658                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3659                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3660         }
3661 }
3662
3663 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3664  * a partial packet else a zero probe.
3665  */
3666 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3667 {
3668         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3669         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3670         struct net *net = sock_net(sk);
3671         unsigned long probe_max;
3672         int err;
3673
3674         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3675
3676         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3677                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3678                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3679                 icsk->icsk_backoff = 0;
3680                 return;
3681         }
3682
3683         if (err <= 0) {
3684                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3685                         icsk->icsk_backoff++;
3686                 icsk->icsk_probes_out++;
3687                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3688         } else {
3689                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3690                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3691                  * Let local senders to fight for local resources.
3692                  *
3693                  * Use accumulated backoff yet.
3694                  */
3695                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3696                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3697                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3698         }
3699         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3700                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3701                                   TCP_RTO_MAX);
3702 }
3703
3704 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3705 {
3706         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3707         struct flowi fl;
3708         int res;
3709
3710         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3711         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3712         if (!res) {
3713                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3714                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3715                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3716                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3717         }
3718         return res;
3719 }
3720 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);