GNU Linux-libre 4.14.266-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_LOSS_PROBE)
80                 tcp_rearm_rto(sk);
81
82         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
83                       tcp_skb_pcount(skb));
84 }
85
86 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
87  * window scaling factor due to loss of precision.
88  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
89  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
90  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
91  * invalid. OK, let's make this for now:
92  */
93 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
94 {
95         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
96
97         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
98             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
99              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
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_jiffies32;
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_jiffies32;
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) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
221         space = min(*window_clamp, space);
222
223         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
224         if (space > mss)
225                 space = rounddown(space, 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                 space = max_t(u32, space, sysctl_tcp_rmem[2]);
244                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
245                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
246                 while (space > U16_MAX && (*rcv_wscale) < TCP_MAX_WSCALE) {
247                         space >>= 1;
248                         (*rcv_wscale)++;
249                 }
250         }
251
252         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
253                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
254                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
255                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
256         }
257
258         /* Set the clamp no higher than max representable value */
259         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
260 }
261 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
262
263 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
264  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
265  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
266  * frame.
267  */
268 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
269 {
270         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
271         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
272         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
273         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
274
275         /* Never shrink the offered window */
276         if (new_win < cur_win) {
277                 /* Danger Will Robinson!
278                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
279                  * we will not be able to advertise a zero
280                  * window in time.  --DaveM
281                  *
282                  * Relax Will Robinson.
283                  */
284                 if (new_win == 0)
285                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
286                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
287                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
288         }
289         tp->rcv_wnd = new_win;
290         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
291
292         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
293          * scaled window.
294          */
295         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
296                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
297         else
298                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
299
300         /* RFC1323 scaling applied */
301         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
302
303         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
304         if (new_win == 0) {
305                 tp->pred_flags = 0;
306                 if (old_win)
307                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
308                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
309         } else if (old_win == 0) {
310                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
311         }
312
313         return new_win;
314 }
315
316 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
317 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
318 {
319         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
320
321         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
322         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
323                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
324         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
325                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
326                 INET_ECN_xmit(sk);
327 }
328
329 /* Packet ECN state for a SYN.  */
330 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
331 {
332         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
333         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
334         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
335                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
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) || bpf_needs_ecn)
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(sock_net(sk)->ipv4.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(sock_net(sk)->ipv4.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(sock_net(sk)->ipv4.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) + tcp_rsk(req)->ts_off;
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_mstamp_refresh(tp);
752                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
753                 }
754
755                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
756                                0, GFP_ATOMIC);
757         }
758 }
759 /*
760  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
761  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
762  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
763  * interrupt us (non NAPI drivers)
764  */
765 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
766 {
767         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
768         LIST_HEAD(list);
769         unsigned long flags;
770         struct list_head *q, *n;
771         struct tcp_sock *tp;
772         struct sock *sk;
773
774         local_irq_save(flags);
775         list_splice_init(&tsq->head, &list);
776         local_irq_restore(flags);
777
778         list_for_each_safe(q, n, &list) {
779                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
780                 list_del(&tp->tsq_node);
781
782                 sk = (struct sock *)tp;
783                 smp_mb__before_atomic();
784                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
785
786                 if (!sk->sk_lock.owned &&
787                     test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags)) {
788                         bh_lock_sock(sk);
789                         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
790                                 clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
791                                 tcp_tsq_handler(sk);
792                         }
793                         bh_unlock_sock(sk);
794                 }
795
796                 sk_free(sk);
797         }
798 }
799
800 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
801                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
802                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
803                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
804 /**
805  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
806  * @sk: socket
807  *
808  * called from release_sock() to perform protocol dependent
809  * actions before socket release.
810  */
811 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
812 {
813         unsigned long flags, nflags;
814
815         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
816         do {
817                 flags = sk->sk_tsq_flags;
818                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
819                         return;
820                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
821         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
822
823         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED)
824                 tcp_tsq_handler(sk);
825
826         /* Here begins the tricky part :
827          * We are called from release_sock() with :
828          * 1) BH disabled
829          * 2) sk_lock.slock spinlock held
830          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
831          *
832          * But following code is meant to be called from BH handlers,
833          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
834          */
835         sock_release_ownership(sk);
836
837         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
838                 tcp_write_timer_handler(sk);
839                 __sock_put(sk);
840         }
841         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
842                 tcp_delack_timer_handler(sk);
843                 __sock_put(sk);
844         }
845         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
846                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
847                 __sock_put(sk);
848         }
849 }
850 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
851
852 void __init tcp_tasklet_init(void)
853 {
854         int i;
855
856         for_each_possible_cpu(i) {
857                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
858
859                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
860                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
861                              tcp_tasklet_func,
862                              (unsigned long)tsq);
863         }
864 }
865
866 /*
867  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
868  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
869  * hold qdisc lock.
870  */
871 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
872 {
873         struct sock *sk = skb->sk;
874         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
875         unsigned long flags, nval, oval;
876
877         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
878          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
879          */
880         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
881
882         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
883          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
884          * This gives :
885          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
886          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
887          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
888          */
889         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
890                 goto out;
891
892         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
893                 struct tsq_tasklet *tsq;
894                 bool empty;
895
896                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
897                         goto out;
898
899                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED | TCPF_TSQ_DEFERRED;
900                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
901                 if (nval != oval)
902                         continue;
903
904                 /* queue this socket to tasklet queue */
905                 local_irq_save(flags);
906                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
907                 empty = list_empty(&tsq->head);
908                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
909                 if (empty)
910                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
911                 local_irq_restore(flags);
912                 return;
913         }
914 out:
915         sk_free(sk);
916 }
917
918 /* Note: Called under hard irq.
919  * We can not call TCP stack right away.
920  */
921 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
922 {
923         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
924         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
925         unsigned long nval, oval;
926
927         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
928                 struct tsq_tasklet *tsq;
929                 bool empty;
930
931                 if (oval & TSQF_QUEUED)
932                         break;
933
934                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED | TCPF_TSQ_DEFERRED;
935                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
936                 if (nval != oval)
937                         continue;
938
939                 if (!refcount_inc_not_zero(&sk->sk_wmem_alloc))
940                         break;
941                 /* queue this socket to tasklet queue */
942                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
943                 empty = list_empty(&tsq->head);
944                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
945                 if (empty)
946                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
947                 break;
948         }
949         return HRTIMER_NORESTART;
950 }
951
952 /* BBR congestion control needs pacing.
953  * Same remark for SO_MAX_PACING_RATE.
954  * sch_fq packet scheduler is efficiently handling pacing,
955  * but is not always installed/used.
956  * Return true if TCP stack should pace packets itself.
957  */
958 static bool tcp_needs_internal_pacing(const struct sock *sk)
959 {
960         return smp_load_acquire(&sk->sk_pacing_status) == SK_PACING_NEEDED;
961 }
962
963 static void tcp_internal_pacing(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
964 {
965         u64 len_ns;
966         u32 rate;
967
968         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
969                 return;
970         rate = sk->sk_pacing_rate;
971         if (!rate || rate == ~0U)
972                 return;
973
974         /* Should account for header sizes as sch_fq does,
975          * but lets make things simple.
976          */
977         len_ns = (u64)skb->len * NSEC_PER_SEC;
978         do_div(len_ns, rate);
979         hrtimer_start(&tcp_sk(sk)->pacing_timer,
980                       ktime_add_ns(ktime_get(), len_ns),
981                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
982 }
983
984 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
985  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
986  * transmission and possible later retransmissions.
987  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
988  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
989  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
990  * device.
991  *
992  * We are working here with either a clone of the original
993  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
994  */
995 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
996                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
997 {
998         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
999         struct inet_sock *inet;
1000         struct tcp_sock *tp;
1001         struct tcp_skb_cb *tcb;
1002         struct tcp_out_options opts;
1003         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1004         struct sk_buff *oskb = NULL;
1005         struct tcp_md5sig_key *md5;
1006         struct tcphdr *th;
1007         int err;
1008
1009         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1010         tp = tcp_sk(sk);
1011
1012         if (clone_it) {
1013                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1014                         - tp->snd_una;
1015                 oskb = skb;
1016                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
1017                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
1018                 else
1019                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
1020                 if (unlikely(!skb))
1021                         return -ENOBUFS;
1022         }
1023         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1024
1025         inet = inet_sk(sk);
1026         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1027         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1028
1029         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1030                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1031         else
1032                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1033                                                            &md5);
1034         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1035
1036         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1037          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1038          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
1039          *
1040          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1041          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1042          */
1043         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1044
1045         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1046          * this might cause drops if packet is looped back :
1047          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1048          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1049          */
1050         skb->pfmemalloc = 0;
1051
1052         skb_push(skb, tcp_header_size);
1053         skb_reset_transport_header(skb);
1054
1055         skb_orphan(skb);
1056         skb->sk = sk;
1057         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1058         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1059         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1060
1061         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1062
1063         /* Build TCP header and checksum it. */
1064         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1065         th->source              = inet->inet_sport;
1066         th->dest                = inet->inet_dport;
1067         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1068         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1069         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1070                                         tcb->tcp_flags);
1071
1072         th->check               = 0;
1073         th->urg_ptr             = 0;
1074
1075         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1076         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1077                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1078                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1079                         th->urg = 1;
1080                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1081                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1082                         th->urg = 1;
1083                 }
1084         }
1085
1086         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1087         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1088         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1089                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1090                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1091         } else {
1092                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1093                  * is never scaled.
1094                  */
1095                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1096         }
1097 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1098         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1099         if (md5) {
1100                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1101                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1102                                                md5, sk, skb);
1103         }
1104 #endif
1105
1106         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1107
1108         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1109                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1110
1111         if (skb->len != tcp_header_size) {
1112                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1113                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1114                 tcp_internal_pacing(sk, skb);
1115         }
1116
1117         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1118                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1119                               tcp_skb_pcount(skb));
1120
1121         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1122         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1123         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1124         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1125
1126         /* Our usage of tstamp should remain private */
1127         skb->tstamp = 0;
1128
1129         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1130         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1131                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1132
1133         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1134
1135         if (unlikely(err > 0)) {
1136                 tcp_enter_cwr(sk);
1137                 err = net_xmit_eval(err);
1138         }
1139         if (!err && oskb) {
1140                 oskb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1141                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1142         }
1143         return err;
1144 }
1145
1146 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1147                             gfp_t gfp_mask)
1148 {
1149         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1150                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1151 }
1152
1153 /* This routine just queues the buffer for sending.
1154  *
1155  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1156  * otherwise socket can stall.
1157  */
1158 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1159 {
1160         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1161
1162         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1163         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1164         __skb_header_release(skb);
1165         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1166         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1167         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1168 }
1169
1170 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1171 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1172 {
1173         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1174                 /* Avoid the costly divide in the normal
1175                  * non-TSO case.
1176                  */
1177                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1178                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1179         } else {
1180                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1181                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1182         }
1183 }
1184
1185 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1186  * skb is counted to fackets_out or not.
1187  */
1188 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1189                                    int decr)
1190 {
1191         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1192
1193         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1194                 return;
1195
1196         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1197                 tp->fackets_out -= decr;
1198 }
1199
1200 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1201  * tweaks to fix counters
1202  */
1203 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1204 {
1205         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1206
1207         tp->packets_out -= decr;
1208
1209         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1210                 tp->sacked_out -= decr;
1211         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1212                 tp->retrans_out -= decr;
1213         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1214                 tp->lost_out -= decr;
1215
1216         /* Reno case is special. Sigh... */
1217         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1218                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1219
1220         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1221
1222         if (tp->lost_skb_hint &&
1223             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1224             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1225                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1226
1227         tcp_verify_left_out(tp);
1228 }
1229
1230 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1231 {
1232         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1233                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1234 }
1235
1236 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1237 {
1238         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1239
1240         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1241             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1242                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1243                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1244
1245                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1246                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1247                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1248                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1249                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1250         }
1251 }
1252
1253 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1254 {
1255         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1256         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1257 }
1258
1259 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1260  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1261  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1262  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1263  */
1264 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1265                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1266 {
1267         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1268         struct sk_buff *buff;
1269         int nsize, old_factor;
1270         long limit;
1271         int nlen;
1272         u8 flags;
1273
1274         if (WARN_ON(len > skb->len))
1275                 return -EINVAL;
1276
1277         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1278         if (nsize < 0)
1279                 nsize = 0;
1280
1281         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1282          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1283          * SO_SNDBUF values.
1284          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1285          */
1286         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1287         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1288                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1289                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1290                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1291                 return -ENOMEM;
1292         }
1293
1294         if (skb_unclone(skb, gfp))
1295                 return -ENOMEM;
1296
1297         /* Get a new skb... force flag on. */
1298         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1299         if (!buff)
1300                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1301
1302         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1303         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1304         nlen = skb->len - len - nsize;
1305         buff->truesize += nlen;
1306         skb->truesize -= nlen;
1307
1308         /* Correct the sequence numbers. */
1309         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1310         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1311         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1312
1313         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1314         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1315         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1316         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1317         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1318         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1319
1320         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1321                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1322                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1323                                                        skb_put(buff, nsize),
1324                                                        nsize, 0);
1325
1326                 skb_trim(skb, len);
1327
1328                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1329         } else {
1330                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1331                 skb_split(skb, buff, len);
1332         }
1333
1334         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1335
1336         buff->tstamp = skb->tstamp;
1337         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1338
1339         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1340
1341         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1342         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1343         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1344
1345         /* Update delivered info for the new segment */
1346         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1347
1348         /* If this packet has been sent out already, we must
1349          * adjust the various packet counters.
1350          */
1351         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1352                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1353                         tcp_skb_pcount(buff);
1354
1355                 if (diff)
1356                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1357         }
1358
1359         /* Link BUFF into the send queue. */
1360         __skb_header_release(buff);
1361         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1362
1363         return 0;
1364 }
1365
1366 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1367  * data is not copied, but immediately discarded.
1368  */
1369 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1370 {
1371         struct skb_shared_info *shinfo;
1372         int i, k, eat;
1373
1374         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1375         if (eat) {
1376                 __skb_pull(skb, eat);
1377                 len -= eat;
1378                 if (!len)
1379                         return 0;
1380         }
1381         eat = len;
1382         k = 0;
1383         shinfo = skb_shinfo(skb);
1384         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1385                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1386
1387                 if (size <= eat) {
1388                         skb_frag_unref(skb, i);
1389                         eat -= size;
1390                 } else {
1391                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1392                         if (eat) {
1393                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1394                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1395                                 eat = 0;
1396                         }
1397                         k++;
1398                 }
1399         }
1400         shinfo->nr_frags = k;
1401
1402         skb->data_len -= len;
1403         skb->len = skb->data_len;
1404         return len;
1405 }
1406
1407 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1408 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1409 {
1410         u32 delta_truesize;
1411
1412         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1413                 return -ENOMEM;
1414
1415         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1416
1417         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1418         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1419
1420         if (delta_truesize) {
1421                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1422                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1423                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1424                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1425         }
1426
1427         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1428         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1429                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1430
1431         return 0;
1432 }
1433
1434 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1435 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1436 {
1437         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1438         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1439         int mss_now;
1440
1441         /* Calculate base mss without TCP options:
1442            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1443          */
1444         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1445
1446         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1447         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1448                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1449
1450                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1451                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1452         }
1453
1454         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1455         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1456                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1457
1458         /* Now subtract optional transport overhead */
1459         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1460
1461         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1462         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1463         return mss_now;
1464 }
1465
1466 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1467 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1468 {
1469         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1470         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1471                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1472 }
1473 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1474
1475 /* Inverse of above */
1476 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1477 {
1478         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1479         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1480         int mtu;
1481
1482         mtu = mss +
1483               tp->tcp_header_len +
1484               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1485               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1486
1487         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1488         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1489                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1490
1491                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1492                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1493         }
1494         return mtu;
1495 }
1496 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1497
1498 /* MTU probing init per socket */
1499 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1500 {
1501         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1502         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1503         struct net *net = sock_net(sk);
1504
1505         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1506         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1507                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1508         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1509         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1510         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1511                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1512 }
1513 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1514
1515 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1516
1517    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1518    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1519
1520    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1521    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1522    It also does not include TCP options.
1523
1524    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1525
1526    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1527    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1528    taking into account current pmtu, but never exceeds
1529    tp->rx_opt.mss_clamp.
1530
1531    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1532    DOES NOT include either tcp or ip options.
1533
1534    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1535    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1536  */
1537 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1538 {
1539         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1540         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1541         int mss_now;
1542
1543         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1544                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1545
1546         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1547         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1548
1549         /* And store cached results */
1550         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1551         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1552                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1553         tp->mss_cache = mss_now;
1554
1555         return mss_now;
1556 }
1557 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1558
1559 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1560  * and even PMTU discovery events into account.
1561  */
1562 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1563 {
1564         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1565         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1566         u32 mss_now;
1567         unsigned int header_len;
1568         struct tcp_out_options opts;
1569         struct tcp_md5sig_key *md5;
1570
1571         mss_now = tp->mss_cache;
1572
1573         if (dst) {
1574                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1575                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1576                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1577         }
1578
1579         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1580                      sizeof(struct tcphdr);
1581         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1582          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1583          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1584          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1585         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1586                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1587                 mss_now -= delta;
1588         }
1589
1590         return mss_now;
1591 }
1592
1593 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1594  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1595  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1596  */
1597 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1598 {
1599         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1600
1601         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1602             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1603                 /* Limited by application or receiver window. */
1604                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1605                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1606                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1607                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1608                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1609                 }
1610                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1611         }
1612         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1613 }
1614
1615 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1616 {
1617         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1618         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1619
1620         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1621          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1622          */
1623         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1624             tp->packets_out > tp->max_packets_out ||
1625             is_cwnd_limited) {
1626                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1627                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1628                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1629         }
1630
1631         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1632                 /* Network is feed fully. */
1633                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1634                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1635         } else {
1636                 /* Network starves. */
1637                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1638                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1639
1640                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1641                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1642                     !ca_ops->cong_control)
1643                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1644
1645                 /* The following conditions together indicate the starvation
1646                  * is caused by insufficient sender buffer:
1647                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1648                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1649                  * 3) no more data to send (null tcp_send_head )
1650                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1651                  */
1652                 if (!tcp_send_head(sk) && sk->sk_socket &&
1653                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1654                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1655                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1656         }
1657 }
1658
1659 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1660 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1661 {
1662         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1663                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1664 }
1665
1666 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1667  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1668  * The test is really :
1669  * if ((skb->len % mss) != 0)
1670  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1671  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1672  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1673  */
1674 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1675                                 const struct sk_buff *skb)
1676 {
1677         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1678                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1679 }
1680
1681 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1682  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1683  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1684  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1685  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1686  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1687  */
1688 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1689                             int nonagle)
1690 {
1691         return partial &&
1692                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1693                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1694 }
1695
1696 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1697  * to send one TSO packet per ms
1698  */
1699 u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1700                      int min_tso_segs)
1701 {
1702         u32 bytes, segs;
1703
1704         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1705                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1706
1707         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1708          * not one big TSO packet every 100 ms.
1709          * This preserves ACK clocking and is consistent
1710          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1711          */
1712         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1713
1714         return segs;
1715 }
1716 EXPORT_SYMBOL(tcp_tso_autosize);
1717
1718 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1719  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1720  */
1721 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1722 {
1723         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1724         u32 tso_segs = ca_ops->tso_segs_goal ? ca_ops->tso_segs_goal(sk) : 0;
1725
1726         if (!tso_segs)
1727                 tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now,
1728                                             sysctl_tcp_min_tso_segs);
1729         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1730 }
1731
1732 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1733 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1734                                         const struct sk_buff *skb,
1735                                         unsigned int mss_now,
1736                                         unsigned int max_segs,
1737                                         int nonagle)
1738 {
1739         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1740         u32 partial, needed, window, max_len;
1741
1742         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1743         max_len = mss_now * max_segs;
1744
1745         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1746                 return max_len;
1747
1748         needed = min(skb->len, window);
1749
1750         if (max_len <= needed)
1751                 return max_len;
1752
1753         partial = needed % mss_now;
1754         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1755          * to include this last segment in this skb.
1756          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1757          */
1758         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1759                 return needed - partial;
1760
1761         return needed;
1762 }
1763
1764 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1765  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1766  */
1767 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1768                                          const struct sk_buff *skb)
1769 {
1770         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1771
1772         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1773         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1774             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1775                 return 1;
1776
1777         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1778         cwnd = tp->snd_cwnd;
1779         if (in_flight >= cwnd)
1780                 return 0;
1781
1782         /* For better scheduling, ensure we have at least
1783          * 2 GSO packets in flight.
1784          */
1785         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1786         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1787 }
1788
1789 /* Initialize TSO state of a skb.
1790  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1791  * SKB onto the wire.
1792  */
1793 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1794 {
1795         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1796
1797         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1798                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1799                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1800         }
1801         return tso_segs;
1802 }
1803
1804
1805 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1806  * sent now.
1807  */
1808 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1809                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1810 {
1811         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1812          * write_queue (they have no chances to get new data).
1813          *
1814          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1815          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1816          */
1817         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1818                 return true;
1819
1820         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1821         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1822                 return true;
1823
1824         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1825                 return true;
1826
1827         return false;
1828 }
1829
1830 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1831 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1832                              const struct sk_buff *skb,
1833                              unsigned int cur_mss)
1834 {
1835         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1836
1837         if (skb->len > cur_mss)
1838                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1839
1840         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1841 }
1842
1843 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1844  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1845  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1846  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1847  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1848  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1849  */
1850 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1851                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1852 {
1853         struct sk_buff *buff;
1854         int nlen = skb->len - len;
1855         u8 flags;
1856
1857         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1858         if (skb->len != skb->data_len)
1859                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1860
1861         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1862         if (unlikely(!buff))
1863                 return -ENOMEM;
1864
1865         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1866         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1867         buff->truesize += nlen;
1868         skb->truesize -= nlen;
1869
1870         /* Correct the sequence numbers. */
1871         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1872         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1873         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1874
1875         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1876         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1877         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1878         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1879
1880         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1881         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1882
1883         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1884
1885         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1886         skb_split(skb, buff, len);
1887         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1888
1889         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1890         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1891         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1892
1893         /* Link BUFF into the send queue. */
1894         __skb_header_release(buff);
1895         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1896
1897         return 0;
1898 }
1899
1900 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1901  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1902  *
1903  * This algorithm is from John Heffner.
1904  */
1905 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1906                                  bool *is_cwnd_limited,
1907                                  bool *is_rwnd_limited,
1908                                  u32 max_segs)
1909 {
1910         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1911         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1912         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1913         struct sk_buff *head;
1914         int win_divisor;
1915
1916         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1917                 goto send_now;
1918
1919         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1920          * only if the last write was recent.
1921          */
1922         if ((s32)(tcp_jiffies32 - tp->lsndtime) > 0)
1923                 goto send_now;
1924
1925         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1926
1927         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1928
1929         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1930
1931         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1932         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1933
1934         limit = min(send_win, cong_win);
1935
1936         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1937         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1938                 goto send_now;
1939
1940         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1941         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1942                 goto send_now;
1943
1944         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1945         if (win_divisor) {
1946                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1947
1948                 /* If at least some fraction of a window is available,
1949                  * just use it.
1950                  */
1951                 chunk /= win_divisor;
1952                 if (limit >= chunk)
1953                         goto send_now;
1954         } else {
1955                 /* Different approach, try not to defer past a single
1956                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1957                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1958                  * then send now.
1959                  */
1960                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1961                         goto send_now;
1962         }
1963
1964         head = tcp_write_queue_head(sk);
1965
1966         age = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, head->skb_mstamp);
1967         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1968         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1969                 goto send_now;
1970
1971         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1972          * Three cases are tracked :
1973          * 1) We are cwnd-limited
1974          * 2) We are rwnd-limited
1975          * 3) We are application limited.
1976          */
1977         if (cong_win < send_win) {
1978                 if (cong_win <= skb->len) {
1979                         *is_cwnd_limited = true;
1980                         return true;
1981                 }
1982         } else {
1983                 if (send_win <= skb->len) {
1984                         *is_rwnd_limited = true;
1985                         return true;
1986                 }
1987         }
1988
1989         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
1990         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1991                 goto send_now;
1992
1993         return true;
1994
1995 send_now:
1996         return false;
1997 }
1998
1999 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2000 {
2001         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2002         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2003         struct net *net = sock_net(sk);
2004         u32 interval;
2005         s32 delta;
2006
2007         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2008         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2009         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2010                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2011
2012                 /* Update current search range */
2013                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2014                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2015                         sizeof(struct tcphdr) +
2016                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2017                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2018
2019                 /* Update probe time stamp */
2020                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2021         }
2022 }
2023
2024 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2025 {
2026         struct sk_buff *skb, *next;
2027
2028         skb = tcp_send_head(sk);
2029         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2030                 if (len <= skb->len)
2031                         break;
2032
2033                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
2034                         return false;
2035
2036                 len -= skb->len;
2037         }
2038
2039         return true;
2040 }
2041
2042 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2043  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2044  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2045  * changes resulting in larger path MTUs.
2046  *
2047  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2048  *         1 if a probe was sent,
2049  *         -1 otherwise
2050  */
2051 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2052 {
2053         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2054         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2055         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2056         struct net *net = sock_net(sk);
2057         int probe_size;
2058         int size_needed;
2059         int copy, len;
2060         int mss_now;
2061         int interval;
2062
2063         /* Not currently probing/verifying,
2064          * not in recovery,
2065          * have enough cwnd, and
2066          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2067          */
2068         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2069                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2070                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2071                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2072                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2073                 return -1;
2074
2075         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2076          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2077          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2078          */
2079         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2080         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2081                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2082         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2083         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2084         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2085          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2086          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2087          */
2088         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2089                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2090                 /* Check whether enough time has elaplased for
2091                  * another round of probing.
2092                  */
2093                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2094                 return -1;
2095         }
2096
2097         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2098         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2099                 return -1;
2100
2101         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2102                 return -1;
2103         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2104                 return 0;
2105
2106         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2107         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2108                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2109                         return -1;
2110                 else
2111                         return 0;
2112         }
2113
2114         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2115                 return -1;
2116
2117         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2118         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2119         if (!nskb)
2120                 return -1;
2121         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2122         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2123
2124         skb = tcp_send_head(sk);
2125
2126         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2127         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2128         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2129         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2130         nskb->csum = 0;
2131         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
2132
2133         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2134         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2135
2136         len = 0;
2137         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2138                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2139                 if (nskb->ip_summed) {
2140                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2141                 } else {
2142                         __wsum csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
2143                                                              skb_put(nskb, copy),
2144                                                              copy, 0);
2145                         nskb->csum = csum_block_add(nskb->csum, csum, len);
2146                 }
2147
2148                 if (skb->len <= copy) {
2149                         /* We've eaten all the data from this skb.
2150                          * Throw it away. */
2151                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2152                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2153                          * we need to propagate it to the new skb.
2154                          */
2155                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2156                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2157                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2158                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2159                 } else {
2160                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2161                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2162                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2163                                 skb_pull(skb, copy);
2164                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2165                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
2166                                                                  skb->len, 0);
2167                         } else {
2168                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2169                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2170                         }
2171                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2172                 }
2173
2174                 len += copy;
2175
2176                 if (len >= probe_size)
2177                         break;
2178         }
2179         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2180
2181         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2182          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2183          */
2184         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2185                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2186                  * effectively two packets. */
2187                 tp->snd_cwnd--;
2188                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2189
2190                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2191                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2192                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2193
2194                 return 1;
2195         }
2196
2197         return -1;
2198 }
2199
2200 static bool tcp_pacing_check(const struct sock *sk)
2201 {
2202         return tcp_needs_internal_pacing(sk) &&
2203                hrtimer_active(&tcp_sk(sk)->pacing_timer);
2204 }
2205
2206 /* TCP Small Queues :
2207  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2208  * (These limits are doubled for retransmits)
2209  * This allows for :
2210  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2211  *  - faster recovery
2212  *  - high rates
2213  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2214  * of queued bytes to ensure line rate.
2215  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2216  */
2217 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2218                                   unsigned int factor)
2219 {
2220         unsigned int limit;
2221
2222         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2223         limit = min_t(u32, limit, sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2224         limit <<= factor;
2225
2226         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2227                 /* Always send the 1st or 2nd skb in write queue.
2228                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2229                  * after softirq/tasklet schedule.
2230                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2231                  */
2232                 if (skb == sk->sk_write_queue.next ||
2233                     skb->prev == sk->sk_write_queue.next)
2234                         return false;
2235
2236                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2237                 /* It is possible TX completion already happened
2238                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2239                  * test again the condition.
2240                  */
2241                 smp_mb__after_atomic();
2242                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2243                         return true;
2244         }
2245         return false;
2246 }
2247
2248 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2249 {
2250         const u32 now = tcp_jiffies32;
2251         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2252
2253         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2254                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2255         tp->chrono_start = now;
2256         tp->chrono_type = new;
2257 }
2258
2259 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2260 {
2261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2262
2263         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2264          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2265          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2266          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2267          */
2268         if (type > tp->chrono_type)
2269                 tcp_chrono_set(tp, type);
2270 }
2271
2272 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2273 {
2274         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2275
2276
2277         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2278          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2279          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2280          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2281          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2282          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2283          */
2284         if (tcp_write_queue_empty(sk))
2285                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2286         else if (type == tp->chrono_type)
2287                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2288 }
2289
2290 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2291  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2292  * window for us.
2293  *
2294  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2295  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2296  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2297  *
2298  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2299  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2300
2301  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2302  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2303  */
2304 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2305                            int push_one, gfp_t gfp)
2306 {
2307         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2308         struct sk_buff *skb;
2309         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2310         int cwnd_quota;
2311         int result;
2312         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2313         u32 max_segs;
2314
2315         sent_pkts = 0;
2316
2317         tcp_mstamp_refresh(tp);
2318         if (!push_one) {
2319                 /* Do MTU probing. */
2320                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2321                 if (!result) {
2322                         return false;
2323                 } else if (result > 0) {
2324                         sent_pkts = 1;
2325                 }
2326         }
2327
2328         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2329         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2330                 unsigned int limit;
2331
2332                 if (tcp_pacing_check(sk))
2333                         break;
2334
2335                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2336                 BUG_ON(!tso_segs);
2337
2338                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2339                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2340                         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
2341                         goto repair; /* Skip network transmission */
2342                 }
2343
2344                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2345                 if (!cwnd_quota) {
2346                         if (push_one == 2)
2347                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2348                                 cwnd_quota = 1;
2349                         else
2350                                 break;
2351                 }
2352
2353                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2354                         is_rwnd_limited = true;
2355                         break;
2356                 }
2357
2358                 if (tso_segs == 1) {
2359                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2360                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2361                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2362                                 break;
2363                 } else {
2364                         if (!push_one &&
2365                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2366                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2367                                 break;
2368                 }
2369
2370                 limit = mss_now;
2371                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2372                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2373                                                     min_t(unsigned int,
2374                                                           cwnd_quota,
2375                                                           max_segs),
2376                                                     nonagle);
2377
2378                 if (skb->len > limit &&
2379                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2380                         break;
2381
2382                 if (test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
2383                         clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
2384                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2385                         break;
2386
2387                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2388                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2389                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2390                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2391                  */
2392                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2393                         break;
2394
2395                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2396                         break;
2397
2398 repair:
2399                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2400                  * This call will increment packets_out.
2401                  */
2402                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2403
2404                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2405                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2406
2407                 if (push_one)
2408                         break;
2409         }
2410
2411         if (is_rwnd_limited)
2412                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2413         else
2414                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2415
2416         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2417         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2418                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2419
2420         if (likely(sent_pkts)) {
2421                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2422                         tp->prr_out += sent_pkts;
2423
2424                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2425                 if (push_one != 2)
2426                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2427                 return false;
2428         }
2429         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2430 }
2431
2432 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2433 {
2434         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2435         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2436         u32 timeout, rto_delta_us;
2437
2438         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2439          * finishes.
2440          */
2441         if (tp->fastopen_rsk)
2442                 return false;
2443
2444         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2445          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2446          */
2447         if ((sysctl_tcp_early_retrans != 3 && sysctl_tcp_early_retrans != 4) ||
2448             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2449             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2450                 return false;
2451
2452         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2453              tcp_send_head(sk))
2454                 return false;
2455
2456         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2457          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2458          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2459          */
2460         if (tp->srtt_us) {
2461                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2462                 if (tp->packets_out == 1)
2463                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2464                 else
2465                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2466         } else {
2467                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2468         }
2469
2470         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2471         rto_delta_us = advancing_rto ?
2472                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2473                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2474         if (rto_delta_us > 0)
2475                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2476
2477         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2478                                   TCP_RTO_MAX);
2479         return true;
2480 }
2481
2482 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2483  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2484  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2485  */
2486 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2487                                     const struct sk_buff *skb)
2488 {
2489         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2490                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2491                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2492                 return true;
2493         }
2494         return false;
2495 }
2496
2497 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2498  * retransmit the last segment.
2499  */
2500 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2501 {
2502         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2503         struct sk_buff *skb;
2504         int pcount;
2505         int mss = tcp_current_mss(sk);
2506
2507         /* At most one outstanding TLP */
2508         if (tp->tlp_high_seq)
2509                 goto rearm_timer;
2510
2511         tp->tlp_retrans = 0;
2512         skb = tcp_send_head(sk);
2513         if (skb) {
2514                 if (tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2515                         pcount = tp->packets_out;
2516                         tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2517                         if (tp->packets_out > pcount)
2518                                 goto probe_sent;
2519                         goto rearm_timer;
2520                 }
2521                 skb = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
2522         } else {
2523                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2524         }
2525
2526         if (unlikely(!skb)) {
2527                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2528                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2529                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2530                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2531                 return;
2532         }
2533
2534         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2535                 goto rearm_timer;
2536
2537         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2538         if (WARN_ON(!pcount))
2539                 goto rearm_timer;
2540
2541         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2542                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2543                                           GFP_ATOMIC)))
2544                         goto rearm_timer;
2545                 skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2546         }
2547
2548         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2549                 goto rearm_timer;
2550
2551         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2552                 goto rearm_timer;
2553
2554         tp->tlp_retrans = 1;
2555
2556 probe_sent:
2557         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2558         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2559
2560         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2561         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2562         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2563 rearm_timer:
2564         tcp_rearm_rto(sk);
2565 }
2566
2567 /* Push out any pending frames which were held back due to
2568  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2569  * The socket must be locked by the caller.
2570  */
2571 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2572                                int nonagle)
2573 {
2574         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2575          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2576          * all will be happy.
2577          */
2578         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2579                 return;
2580
2581         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2582                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2583                 tcp_check_probe_timer(sk);
2584 }
2585
2586 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2587  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2588  */
2589 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2590 {
2591         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2592
2593         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2594
2595         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2596 }
2597
2598 /* This function returns the amount that we can raise the
2599  * usable window based on the following constraints
2600  *
2601  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2602  * 2. We limit memory per socket
2603  *
2604  * RFC 1122:
2605  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2606  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2607  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2608  *
2609  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2610  * it at least MSS bytes.
2611  *
2612  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2613  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2614  *
2615  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2616  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2617  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2618  * window to always advance by a single byte.
2619  *
2620  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2621  * then this will not be a problem.
2622  *
2623  * BSD seems to make the following compromise:
2624  *
2625  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2626  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2627  *      then set the window to 0.
2628  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2629  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2630  *      and from being larger than the largest representable value.
2631  *
2632  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2633  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2634  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2635  * those cases where the window is constrained on the sender side
2636  * because the pipeline is full.
2637  *
2638  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2639  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2640  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2641  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2642  * of having a fixed window size at almost all times.
2643  *
2644  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2645  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2646  *
2647  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2648  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2649  */
2650 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2651 {
2652         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2653         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2654         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2655          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2656          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2657          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2658          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2659          */
2660         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2661         int free_space = tcp_space(sk);
2662         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2663         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2664         int window;
2665
2666         if (unlikely(mss > full_space)) {
2667                 mss = full_space;
2668                 if (mss <= 0)
2669                         return 0;
2670         }
2671         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2672                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2673
2674                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2675                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2676                                                4U * tp->advmss);
2677
2678                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2679                  * increase it due to wscale.
2680                  */
2681                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2682
2683                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2684                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2685                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2686                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2687                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2688                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2689                  */
2690                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2691                         return 0;
2692         }
2693
2694         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2695                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2696
2697         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2698          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2699          */
2700         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2701                 window = free_space;
2702
2703                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2704                  * Import case: prevent zero window announcement if
2705                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2706                  */
2707                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2708         } else {
2709                 window = tp->rcv_wnd;
2710                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2711                  * Window clamp already applied above.
2712                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2713                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2714                  * and multiply from happening most of the time.
2715                  * We also don't do any window rounding when the free space
2716                  * is too small.
2717                  */
2718                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2719                         window = rounddown(free_space, mss);
2720                 else if (mss == full_space &&
2721                          free_space > window + (full_space >> 1))
2722                         window = free_space;
2723         }
2724
2725         return window;
2726 }
2727
2728 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2729                              const struct sk_buff *next_skb)
2730 {
2731         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2732                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2733                         skb_shinfo(next_skb);
2734                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2735
2736                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2737                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2738                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2739                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2740         }
2741 }
2742
2743 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2744 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2745 {
2746         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2747         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2748         int skb_size, next_skb_size;
2749
2750         skb_size = skb->len;
2751         next_skb_size = next_skb->len;
2752
2753         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2754
2755         if (next_skb_size) {
2756                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2757                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2758                                       next_skb_size);
2759                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
2760                         return false;
2761         }
2762         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2763
2764         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2765
2766         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2767                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2768
2769         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2770                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2771
2772         /* Update sequence range on original skb. */
2773         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2774
2775         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2776         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2777
2778         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2779          * packet counting does not break.
2780          */
2781         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2782         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2783
2784         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2785         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2786         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2787                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2788
2789         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2790
2791         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2792
2793         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2794         return true;
2795 }
2796
2797 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2798 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2799 {
2800         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2801                 return false;
2802         if (skb_cloned(skb))
2803                 return false;
2804         if (skb == tcp_send_head(sk))
2805                 return false;
2806         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2807         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2808                 return false;
2809
2810         return true;
2811 }
2812
2813 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2814  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2815  */
2816 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2817                                      int space)
2818 {
2819         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2820         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2821         bool first = true;
2822
2823         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2824                 return;
2825         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2826                 return;
2827
2828         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2829                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2830                         break;
2831
2832                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2833                         break;
2834
2835                 space -= skb->len;
2836
2837                 if (first) {
2838                         first = false;
2839                         continue;
2840                 }
2841
2842                 if (space < 0)
2843                         break;
2844
2845                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2846                         break;
2847
2848                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2849                         break;
2850         }
2851 }
2852
2853 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2854  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2855  * error occurred which prevented the send.
2856  */
2857 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2858 {
2859         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2860         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2861         unsigned int cur_mss;
2862         int diff, len, err;
2863
2864
2865         /* Inconclusive MTU probe */
2866         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2867                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2868
2869         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2870          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2871          */
2872         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2873             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2874                   sk->sk_sndbuf))
2875                 return -EAGAIN;
2876
2877         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2878                 return -EBUSY;
2879
2880         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2881                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2882                         WARN_ON_ONCE(1);
2883                         return -EINVAL;
2884                 }
2885                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2886                         return -ENOMEM;
2887         }
2888
2889         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2890                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2891
2892         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2893
2894         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2895          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2896          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2897          * our retransmit serves as a zero window probe.
2898          */
2899         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2900             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2901                 return -EAGAIN;
2902
2903         len = cur_mss * segs;
2904         if (skb->len > len) {
2905                 if (tcp_fragment(sk, skb, len, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2906                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2907         } else {
2908                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2909                         return -ENOMEM;
2910
2911                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2912                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2913                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2914                 if (diff)
2915                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2916                 if (skb->len < cur_mss)
2917                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2918         }
2919
2920         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2921         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2922                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2923
2924         /* Update global and local TCP statistics. */
2925         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2926         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2927         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2928                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2929         tp->total_retrans += segs;
2930
2931         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2932          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2933          * beyond what csum_start can cover.
2934          */
2935         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2936                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2937                 struct sk_buff *nskb;
2938
2939                 nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2940                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2941                              -ENOBUFS;
2942                 if (!err) {
2943                         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
2944                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2945                 }
2946         } else {
2947                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2948         }
2949
2950         if (likely(!err)) {
2951                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2952         } else if (err != -EBUSY) {
2953                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
2954         }
2955         return err;
2956 }
2957
2958 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2959 {
2960         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2961         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2962
2963         if (err == 0) {
2964 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2965                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2966                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2967                 }
2968 #endif
2969                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2970                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2971
2972                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2973                 if (!tp->retrans_stamp)
2974                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2975
2976         }
2977
2978         if (tp->undo_retrans < 0)
2979                 tp->undo_retrans = 0;
2980         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2981         return err;
2982 }
2983
2984 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2985  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2986  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2987  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2988  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2989  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2990  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2991  */
2992 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2993 {
2994         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2995         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2996         struct sk_buff *skb;
2997         struct sk_buff *hole = NULL;
2998         u32 max_segs;
2999         int mib_idx;
3000
3001         if (!tp->packets_out)
3002                 return;
3003
3004         if (tp->retransmit_skb_hint) {
3005                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
3006         } else {
3007                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
3008         }
3009
3010         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3011         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
3012                 __u8 sacked;
3013                 int segs;
3014
3015                 if (skb == tcp_send_head(sk))
3016                         break;
3017
3018                 if (tcp_pacing_check(sk))
3019                         break;
3020
3021                 /* we could do better than to assign each time */
3022                 if (!hole)
3023                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3024
3025                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3026                 if (segs <= 0)
3027                         return;
3028                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3029                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3030                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3031                  */
3032                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3033
3034                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3035                         break;
3036                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3037                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3038                                 hole = skb;
3039                         continue;
3040
3041                 } else {
3042                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3043                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3044                         else
3045                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3046                 }
3047
3048                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3049                         continue;
3050
3051                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3052                         return;
3053
3054                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3055                         return;
3056
3057                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3058
3059                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3060                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3061
3062                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk) &&
3063                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3064                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3065                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
3066                                                   TCP_RTO_MAX);
3067         }
3068 }
3069
3070 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3071  * connection tear down and (memory) recovery.
3072  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3073  * or even be forced to close flow without any FIN.
3074  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3075  * with edge trigger epoll()
3076  */
3077 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3078 {
3079         int amt;
3080
3081         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3082                 return;
3083         amt = sk_mem_pages(size);
3084         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3085         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3086
3087         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3088                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3089 }
3090
3091 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3092  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3093  */
3094 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3095 {
3096         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3097         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3098
3099         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3100          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3101          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3102          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3103          */
3104         if (tskb && (tcp_send_head(sk) || tcp_under_memory_pressure(sk))) {
3105 coalesce:
3106                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3107                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3108                 tp->write_seq++;
3109                 if (!tcp_send_head(sk)) {
3110                         /* This means tskb was already sent.
3111                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3112                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3113                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3114                          * does not change tp->snd_nxt.
3115                          */
3116                         tp->snd_nxt++;
3117                         return;
3118                 }
3119         } else {
3120                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3121                 if (unlikely(!skb)) {
3122                         if (tskb)
3123                                 goto coalesce;
3124                         return;
3125                 }
3126                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3127                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3128                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3129                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3130                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3131                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3132         }
3133         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3134 }
3135
3136 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3137  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3138  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3139  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3140  */
3141 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3142 {
3143         struct sk_buff *skb;
3144
3145         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3146
3147         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3148         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3149         if (!skb) {
3150                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3151                 return;
3152         }
3153
3154         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3155         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3156         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3157                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3158         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3159         /* Send it off. */
3160         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3161                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3162 }
3163
3164 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3165  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3166  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3167  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3168  * and rcv_wscale values will not be correct.
3169  */
3170 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3171 {
3172         struct sk_buff *skb;
3173
3174         skb = tcp_write_queue_head(sk);
3175         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3176                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
3177                 return -EFAULT;
3178         }
3179         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3180                 if (skb_cloned(skb)) {
3181                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3182                         if (!nskb)
3183                                 return -ENOMEM;
3184                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3185                         __skb_header_release(nskb);
3186                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
3187                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3188                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3189                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3190                         skb = nskb;
3191                 }
3192
3193                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3194                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3195         }
3196         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3197 }
3198
3199 /**
3200  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3201  * sk: listener socket
3202  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3203  * req: request_sock pointer
3204  *
3205  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3206  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3207  */
3208 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3209                                 struct request_sock *req,
3210                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3211                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3212 {
3213         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3214         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3215         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3216         struct tcp_out_options opts;
3217         struct sk_buff *skb;
3218         int tcp_header_size;
3219         struct tcphdr *th;
3220         int mss;
3221
3222         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3223         if (unlikely(!skb)) {
3224                 dst_release(dst);
3225                 return NULL;
3226         }
3227         /* Reserve space for headers. */
3228         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3229
3230         switch (synack_type) {
3231         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3232                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3233                 break;
3234         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3235                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3236                  * to avoid false sharing.
3237                  */
3238                 break;
3239         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3240                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3241                  * cpu might call us concurrently.
3242                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3243                  */
3244                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3245                 break;
3246         }
3247         skb_dst_set(skb, dst);
3248
3249         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3250
3251         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3252 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3253         if (unlikely(req->cookie_ts))
3254                 skb->skb_mstamp = cookie_init_timestamp(req);
3255         else
3256 #endif
3257                 skb->skb_mstamp = tcp_clock_us();
3258
3259 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3260         rcu_read_lock();
3261         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3262 #endif
3263         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3264         tcp_header_size = tcp_synack_options(req, mss, skb, &opts, md5,
3265                                              foc, synack_type) + sizeof(*th);
3266
3267         skb_push(skb, tcp_header_size);
3268         skb_reset_transport_header(skb);
3269
3270         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3271         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3272         th->syn = 1;
3273         th->ack = 1;
3274         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3275         th->source = htons(ireq->ir_num);
3276         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3277         skb->mark = ireq->ir_mark;
3278         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3279         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3280         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3281         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3282
3283         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3284         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3285         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3286         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3287         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3288
3289 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3290         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3291         if (md5)
3292                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3293                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3294         rcu_read_unlock();
3295 #endif
3296
3297         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3298         skb->tstamp = 0;
3299         return skb;
3300 }
3301 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3302
3303 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3304 {
3305         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3306         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3307         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3308
3309         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3310                 return;
3311
3312         rcu_read_lock();
3313         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3314         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3315                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3316                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3317                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3318         }
3319         rcu_read_unlock();
3320 }
3321
3322 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3323 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3324 {
3325         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3326         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3327         __u8 rcv_wscale;
3328         u32 rcv_wnd;
3329
3330         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3331          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3332          */
3333         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3334         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3335                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3336
3337 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3338         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3339                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3340 #endif
3341
3342         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3343         if (tp->rx_opt.user_mss)
3344                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3345         tp->max_window = 0;
3346         tcp_mtup_init(sk);
3347         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3348
3349         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3350
3351         if (!tp->window_clamp)
3352                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3353         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3354
3355         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3356
3357         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3358         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3359             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3360                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3361
3362         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3363         if (rcv_wnd == 0)
3364                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3365
3366         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
3367                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3368                                   &tp->rcv_wnd,
3369                                   &tp->window_clamp,
3370                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3371                                   &rcv_wscale,
3372                                   rcv_wnd);
3373
3374         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3375         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3376
3377         sk->sk_err = 0;
3378         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3379         tp->snd_wnd = 0;
3380         tcp_init_wl(tp, 0);
3381         tcp_write_queue_purge(sk);
3382         tp->snd_una = tp->write_seq;
3383         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3384         tp->snd_up = tp->write_seq;
3385         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3386
3387         if (likely(!tp->repair))
3388                 tp->rcv_nxt = 0;
3389         else
3390                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3391         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3392         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3393
3394         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3395         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3396         tcp_clear_retrans(tp);
3397 }
3398
3399 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3400 {
3401         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3402         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3403
3404         tcb->end_seq += skb->len;
3405         __skb_header_release(skb);
3406         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
3407         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3408         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3409         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3410         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3411 }
3412
3413 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3414  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3415  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3416  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3417  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3418  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3419  */
3420 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3421 {
3422         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3423         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3424         int space, err = 0;
3425         struct sk_buff *syn_data;
3426
3427         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3428         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3429                 goto fallback;
3430
3431         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3432          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3433          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3434          */
3435         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3436
3437         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3438                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3439
3440         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3441
3442         /* limit to order-0 allocations */
3443         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3444
3445         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3446         if (!syn_data)
3447                 goto fallback;
3448         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3449         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3450         if (space) {
3451                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3452                                             &fo->data->msg_iter);
3453                 if (unlikely(!copied)) {
3454                         kfree_skb(syn_data);
3455                         goto fallback;
3456                 }
3457                 if (copied != space) {
3458                         skb_trim(syn_data, copied);
3459                         space = copied;
3460                 }
3461         }
3462         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3463         if (space == fo->size)
3464                 fo->data = NULL;
3465         fo->copied = space;
3466
3467         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3468         if (syn_data->len)
3469                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3470
3471         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3472
3473         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3474
3475         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3476          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3477          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3478          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3479          */
3480         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3481         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3482         if (!err) {
3483                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3484                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3485                 goto done;
3486         }
3487
3488         /* data was not sent, this is our new send_head */
3489         sk->sk_send_head = syn_data;
3490         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3491
3492 fallback:
3493         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3494         if (fo->cookie.len > 0)
3495                 fo->cookie.len = 0;
3496         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3497         if (err)
3498                 tp->syn_fastopen = 0;
3499 done:
3500         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3501         return err;
3502 }
3503
3504 /* Build a SYN and send it off. */
3505 int tcp_connect(struct sock *sk)
3506 {
3507         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3508         struct sk_buff *buff;
3509         int err;
3510
3511         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB);
3512
3513         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3514                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3515
3516         tcp_connect_init(sk);
3517
3518         if (unlikely(tp->repair)) {
3519                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3520                 return 0;
3521         }
3522
3523         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3524         if (unlikely(!buff))
3525                 return -ENOBUFS;
3526
3527         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3528         tcp_mstamp_refresh(tp);
3529         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3530         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3531         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3532
3533         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3534         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3535               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3536         if (err == -ECONNREFUSED)
3537                 return err;
3538
3539         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3540          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3541          */
3542         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3543         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3544         buff = tcp_send_head(sk);
3545         if (unlikely(buff)) {
3546                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3547                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3548         }
3549         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3550
3551         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3552         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3553                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3554         return 0;
3555 }
3556 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3557
3558 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3559  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3560  * for details.
3561  */
3562 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3563 {
3564         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3565         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3566         unsigned long timeout;
3567
3568         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3569                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3570                 int max_ato = HZ / 2;
3571
3572                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3573                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3574                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3575
3576                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3577
3578                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3579                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3580                  * directly.
3581                  */
3582                 if (tp->srtt_us) {
3583                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3584                                         TCP_DELACK_MIN);
3585
3586                         if (rtt < max_ato)
3587                                 max_ato = rtt;
3588                 }
3589
3590                 ato = min(ato, max_ato);
3591         }
3592
3593         /* Stay within the limit we were given */
3594         timeout = jiffies + ato;
3595
3596         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3597         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3598                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3599                  * send ACK now.
3600                  */
3601                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3602                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3603                         tcp_send_ack(sk);
3604                         return;
3605                 }
3606
3607                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3608                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3609         }
3610         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3611         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3612         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3613 }
3614
3615 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3616 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3617 {
3618         struct sk_buff *buff;
3619
3620         /* If we have been reset, we may not send again. */
3621         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3622                 return;
3623
3624         /* We are not putting this on the write queue, so
3625          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3626          * sock.
3627          */
3628         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3629                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3630         if (unlikely(!buff)) {
3631                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3632                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3633                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3634                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3635                 return;
3636         }
3637
3638         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3639         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3640         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3641
3642         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3643          * too much.
3644          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3645          */
3646         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3647
3648         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3649         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3650 }
3651 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3652
3653 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3654 {
3655         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3656 }
3657
3658 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3659  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3660  *
3661  * Question: what should we make while urgent mode?
3662  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3663  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3664  *
3665  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3666  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3667  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3668  */
3669 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3670 {
3671         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3672         struct sk_buff *skb;
3673
3674         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3675         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3676                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3677         if (!skb)
3678                 return -1;
3679
3680         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3681         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3682         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3683          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3684          * send it.
3685          */
3686         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3687         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3688         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3689 }
3690
3691 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3692 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3693 {
3694         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3695                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3696                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3697                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3698         }
3699 }
3700
3701 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3702 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3703 {
3704         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3705         struct sk_buff *skb;
3706
3707         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3708                 return -1;
3709
3710         skb = tcp_send_head(sk);
3711         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3712                 int err;
3713                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3714                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3715
3716                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3717                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3718
3719                 /* We are probing the opening of a window
3720                  * but the window size is != 0
3721                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3722                  */
3723                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3724                     skb->len > mss) {
3725                         seg_size = min(seg_size, mss);
3726                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3727                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3728                                 return -1;
3729                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3730                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3731
3732                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3733                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3734                 if (!err)
3735                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3736                 return err;
3737         } else {
3738                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3739                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3740                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3741         }
3742 }
3743
3744 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3745  * a partial packet else a zero probe.
3746  */
3747 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3748 {
3749         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3750         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3751         struct net *net = sock_net(sk);
3752         unsigned long probe_max;
3753         int err;
3754
3755         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3756
3757         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3758                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3759                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3760                 icsk->icsk_backoff = 0;
3761                 return;
3762         }
3763
3764         if (err <= 0) {
3765                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3766                         icsk->icsk_backoff++;
3767                 icsk->icsk_probes_out++;
3768                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3769         } else {
3770                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3771                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3772                  * Let local senders to fight for local resources.
3773                  *
3774                  * Use accumulated backoff yet.
3775                  */
3776                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3777                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3778                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3779         }
3780         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3781                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3782                                   TCP_RTO_MAX);
3783 }
3784
3785 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3786 {
3787         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3788         struct flowi fl;
3789         int res;
3790
3791         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3792         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3793         if (!res) {
3794                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3795                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3796                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3797                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3798         }
3799         return res;
3800 }
3801 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);