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