Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/net
[sfrench/cifs-2.6.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 #include <linux/static_key.h>
45
46 #include <trace/events/tcp.h>
47
48 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
49                            int push_one, gfp_t gfp);
50
51 /* Account for new data that has been sent to the network. */
52 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
53 {
54         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
55         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
56         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
57
58         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
59
60         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
61         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
62
63         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
64         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
65                 tcp_rearm_rto(sk);
66
67         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
68                       tcp_skb_pcount(skb));
69 }
70
71 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
72  * window scaling factor due to loss of precision.
73  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
74  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
75  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
76  * invalid. OK, let's make this for now:
77  */
78 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
79 {
80         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
81
82         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
83             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
84              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
85                 return tp->snd_nxt;
86         else
87                 return tcp_wnd_end(tp);
88 }
89
90 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
91  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
92  *
93  * 1. It is independent of path mtu.
94  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
95  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
96  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
97  *    large MSS.
98  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
99  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
100  *    This may be overridden via information stored in routing table.
101  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
102  *    probably even Jumbo".
103  */
104 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
105 {
106         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
107         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
108         int mss = tp->advmss;
109
110         if (dst) {
111                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
112
113                 if (metric < mss) {
114                         mss = metric;
115                         tp->advmss = mss;
116                 }
117         }
118
119         return (__u16)mss;
120 }
121
122 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
123  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
124  */
125 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
126 {
127         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
128         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
129         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
130
131         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
132
133         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
134         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
135
136         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
137                 cwnd >>= 1;
138         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
139         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
140         tp->snd_cwnd_used = 0;
141 }
142
143 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
144 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
145                                 struct sock *sk)
146 {
147         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
148         const u32 now = tcp_jiffies32;
149
150         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
151                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
152
153         tp->lsndtime = now;
154
155         /* If it is a reply for ato after last received
156          * packet, enter pingpong mode.
157          */
158         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
159                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
160 }
161
162 /* Account for an ACK we sent. */
163 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
164 {
165         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
166         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
167 }
168
169
170 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
171 {
172         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
173          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
174          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
175          * limit when mss is larger than 1460.
176          */
177         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
178
179         if (mss > 1460)
180                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
181         return init_rwnd;
182 }
183
184 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
185  * Based on the assumption that the given amount of space
186  * will be offered. Store the results in the tp structure.
187  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
188  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
189  * This MUST be enforced by all callers.
190  */
191 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
192                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
193                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
194                                __u32 init_rcv_wnd)
195 {
196         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
197
198         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
199         if (*window_clamp == 0)
200                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
201         space = min(*window_clamp, space);
202
203         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
204         if (space > mss)
205                 space = rounddown(space, mss);
206
207         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
208          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
209          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
210          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
211          * unless the remote has sent us a window scaling option,
212          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
213          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
214          */
215         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
216                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
217         else
218                 (*rcv_wnd) = space;
219
220         (*rcv_wscale) = 0;
221         if (wscale_ok) {
222                 /* Set window scaling on max possible window */
223                 space = max_t(u32, space, sysctl_tcp_rmem[2]);
224                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
225                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
226                 while (space > U16_MAX && (*rcv_wscale) < TCP_MAX_WSCALE) {
227                         space >>= 1;
228                         (*rcv_wscale)++;
229                 }
230         }
231
232         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
233                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
234                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
235                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
236         }
237
238         /* Set the clamp no higher than max representable value */
239         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
240 }
241 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
242
243 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
244  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
245  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
246  * frame.
247  */
248 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
249 {
250         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
251         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
252         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
253         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
254
255         /* Never shrink the offered window */
256         if (new_win < cur_win) {
257                 /* Danger Will Robinson!
258                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
259                  * we will not be able to advertise a zero
260                  * window in time.  --DaveM
261                  *
262                  * Relax Will Robinson.
263                  */
264                 if (new_win == 0)
265                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
266                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
267                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
268         }
269         tp->rcv_wnd = new_win;
270         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
271
272         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
273          * scaled window.
274          */
275         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
276             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
277                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
278         else
279                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
280
281         /* RFC1323 scaling applied */
282         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
283
284         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
285         if (new_win == 0) {
286                 tp->pred_flags = 0;
287                 if (old_win)
288                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
289                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
290         } else if (old_win == 0) {
291                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
292         }
293
294         return new_win;
295 }
296
297 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
298 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
299 {
300         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
301
302         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
303         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
304                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
305         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
306                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
307                 INET_ECN_xmit(sk);
308 }
309
310 /* Packet ECN state for a SYN.  */
311 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
312 {
313         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
314         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
315         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
316                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
317
318         if (!use_ecn) {
319                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
320
321                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
322                         use_ecn = true;
323         }
324
325         tp->ecn_flags = 0;
326
327         if (use_ecn) {
328                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
329                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
330                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
331                         INET_ECN_xmit(sk);
332         }
333 }
334
335 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
336 {
337         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
338                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
339                  * SYN ACK is ultimatively being received.
340                  */
341                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
342 }
343
344 static void
345 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
346 {
347         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
348                 th->ece = 1;
349 }
350
351 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
352  * be sent.
353  */
354 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
355                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
356 {
357         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
358
359         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
360                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
361                 if (skb->len != tcp_header_len &&
362                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
363                         INET_ECN_xmit(sk);
364                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
365                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
366                                 th->cwr = 1;
367                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
368                         }
369                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
370                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
371                         INET_ECN_dontxmit(sk);
372                 }
373                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
374                         th->ece = 1;
375         }
376 }
377
378 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
379  * auto increment end seqno.
380  */
381 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
382 {
383         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
384         skb->csum = 0;
385
386         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
387         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
388
389         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
390
391         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
392         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
393                 seq++;
394         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
395 }
396
397 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
398 {
399         return tp->snd_una != tp->snd_up;
400 }
401
402 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
403 #define OPTION_TS               (1 << 1)
404 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
405 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
406 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
407 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
408
409 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
410 {
411 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
412         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
413                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
414                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
415                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
416                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
417                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
418                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
419                 }
420         }
421 #endif
422 }
423
424 struct tcp_out_options {
425         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
426         u16 mss;                /* 0 to disable */
427         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
428         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
429         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
430         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
431         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
432         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
433 };
434
435 /* Write previously computed TCP options to the packet.
436  *
437  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
438  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
439  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
440  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
441  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
442  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
443  * particular reason why the ordering would need to be changed).
444  *
445  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
446  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
447  */
448 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
449                               struct tcp_out_options *opts)
450 {
451         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
452
453         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
454                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
455                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
456                 /* overload cookie hash location */
457                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
458                 ptr += 4;
459         }
460
461         if (unlikely(opts->mss)) {
462                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
463                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
464                                opts->mss);
465         }
466
467         if (likely(OPTION_TS & options)) {
468                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
469                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
470                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
471                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
472                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
473                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
474                 } else {
475                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
476                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
477                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
478                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
479                 }
480                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
481                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
482         }
483
484         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
485                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
486                                (TCPOPT_NOP << 16) |
487                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
488                                TCPOLEN_SACK_PERM);
489         }
490
491         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
492                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
493                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
494                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
495                                opts->ws);
496         }
497
498         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
499                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
500                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
501                 int this_sack;
502
503                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
504                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
505                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
506                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
507                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
508
509                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
510                      ++this_sack) {
511                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
512                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
513                 }
514
515                 tp->rx_opt.dsack = 0;
516         }
517
518         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
519                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
520                 u8 *p = (u8 *)ptr;
521                 u32 len; /* Fast Open option length */
522
523                 if (foc->exp) {
524                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
525                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
526                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
527                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
528                 } else {
529                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
530                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
531                         *p++ = len;
532                 }
533
534                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
535                 if ((len & 3) == 2) {
536                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
537                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
538                 }
539                 ptr += (len + 3) >> 2;
540         }
541
542         smc_options_write(ptr, &options);
543 }
544
545 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
546                            struct tcp_out_options *opts,
547                            unsigned int *remaining)
548 {
549 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
550         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
551                 if (tp->syn_smc) {
552                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
553                                 opts->options |= OPTION_SMC;
554                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
555                         }
556                 }
557         }
558 #endif
559 }
560
561 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
562                                 const struct inet_request_sock *ireq,
563                                 struct tcp_out_options *opts,
564                                 unsigned int *remaining)
565 {
566 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
567         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
568                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
569                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
570                                 opts->options |= OPTION_SMC;
571                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
572                         }
573                 }
574         }
575 #endif
576 }
577
578 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
579  * network wire format yet.
580  */
581 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
582                                 struct tcp_out_options *opts,
583                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
584 {
585         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
586         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
587         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
588
589 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
590         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
591         if (*md5) {
592                 opts->options |= OPTION_MD5;
593                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
594         }
595 #else
596         *md5 = NULL;
597 #endif
598
599         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
600          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
601          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
602          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
603          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
604          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
605          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
606          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
607          * going out.  */
608         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
609         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
610
611         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
612                 opts->options |= OPTION_TS;
613                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
614                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
615                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
616         }
617         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
618                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
619                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
620                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
621         }
622         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
623                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
624                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
625                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
626         }
627
628         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
629                 u32 need = fastopen->cookie.len;
630
631                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
632                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
633                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
634                 if (remaining >= need) {
635                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
636                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
637                         remaining -= need;
638                         tp->syn_fastopen = 1;
639                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
640                 }
641         }
642
643         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
644
645         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
646 }
647
648 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
649 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
650                                        struct request_sock *req,
651                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
652                                        struct tcp_out_options *opts,
653                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
654                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
655 {
656         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
657         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
658
659 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
660         if (md5) {
661                 opts->options |= OPTION_MD5;
662                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
663
664                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
665                  * options. There was discussion about disabling SACK
666                  * rather than TS in order to fit in better with old,
667                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
668                  */
669                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
670         }
671 #endif
672
673         /* We always send an MSS option. */
674         opts->mss = mss;
675         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
676
677         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
678                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
679                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
680                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
681         }
682         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
683                 opts->options |= OPTION_TS;
684                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
685                 opts->tsecr = req->ts_recent;
686                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
687         }
688         if (likely(ireq->sack_ok)) {
689                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
690                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
691                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
692         }
693         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
694                 u32 need = foc->len;
695
696                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
697                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
698                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
699                 if (remaining >= need) {
700                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
701                         opts->fastopen_cookie = foc;
702                         remaining -= need;
703                 }
704         }
705
706         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
707
708         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
709 }
710
711 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
712  * final wire format yet.
713  */
714 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
715                                         struct tcp_out_options *opts,
716                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
717 {
718         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
719         unsigned int size = 0;
720         unsigned int eff_sacks;
721
722         opts->options = 0;
723
724 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
725         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
726         if (unlikely(*md5)) {
727                 opts->options |= OPTION_MD5;
728                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
729         }
730 #else
731         *md5 = NULL;
732 #endif
733
734         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
735                 opts->options |= OPTION_TS;
736                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
737                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
738                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
739         }
740
741         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
742         if (unlikely(eff_sacks)) {
743                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
744                 opts->num_sack_blocks =
745                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
746                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
747                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
748                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
749                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
750         }
751
752         return size;
753 }
754
755
756 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
757  *
758  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
759  * to reduce RTT and bufferbloat.
760  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
761  *
762  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
763  * needs to be reallocated in a driver.
764  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
765  *
766  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
767  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
768  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
769  */
770 struct tsq_tasklet {
771         struct tasklet_struct   tasklet;
772         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
773 };
774 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
775
776 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
777 {
778         if ((1 << sk->sk_state) &
779             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
780              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
781                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
782
783                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
784                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
785                         tcp_mstamp_refresh(tp);
786                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
787                 }
788
789                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
790                                0, GFP_ATOMIC);
791         }
792 }
793 /*
794  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
795  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
796  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
797  * interrupt us (non NAPI drivers)
798  */
799 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
800 {
801         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
802         LIST_HEAD(list);
803         unsigned long flags;
804         struct list_head *q, *n;
805         struct tcp_sock *tp;
806         struct sock *sk;
807
808         local_irq_save(flags);
809         list_splice_init(&tsq->head, &list);
810         local_irq_restore(flags);
811
812         list_for_each_safe(q, n, &list) {
813                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
814                 list_del(&tp->tsq_node);
815
816                 sk = (struct sock *)tp;
817                 smp_mb__before_atomic();
818                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
819
820                 if (!sk->sk_lock.owned &&
821                     test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags)) {
822                         bh_lock_sock(sk);
823                         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
824                                 clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
825                                 tcp_tsq_handler(sk);
826                         }
827                         bh_unlock_sock(sk);
828                 }
829
830                 sk_free(sk);
831         }
832 }
833
834 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
835                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
836                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
837                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
838 /**
839  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
840  * @sk: socket
841  *
842  * called from release_sock() to perform protocol dependent
843  * actions before socket release.
844  */
845 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
846 {
847         unsigned long flags, nflags;
848
849         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
850         do {
851                 flags = sk->sk_tsq_flags;
852                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
853                         return;
854                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
855         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
856
857         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED)
858                 tcp_tsq_handler(sk);
859
860         /* Here begins the tricky part :
861          * We are called from release_sock() with :
862          * 1) BH disabled
863          * 2) sk_lock.slock spinlock held
864          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
865          *
866          * But following code is meant to be called from BH handlers,
867          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
868          */
869         sock_release_ownership(sk);
870
871         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
872                 tcp_write_timer_handler(sk);
873                 __sock_put(sk);
874         }
875         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
876                 tcp_delack_timer_handler(sk);
877                 __sock_put(sk);
878         }
879         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
880                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
881                 __sock_put(sk);
882         }
883 }
884 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
885
886 void __init tcp_tasklet_init(void)
887 {
888         int i;
889
890         for_each_possible_cpu(i) {
891                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
892
893                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
894                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
895                              tcp_tasklet_func,
896                              (unsigned long)tsq);
897         }
898 }
899
900 /*
901  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
902  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
903  * hold qdisc lock.
904  */
905 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
906 {
907         struct sock *sk = skb->sk;
908         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
909         unsigned long flags, nval, oval;
910
911         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
912          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
913          */
914         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
915
916         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
917          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
918          * This gives :
919          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
920          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
921          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
922          */
923         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
924                 goto out;
925
926         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
927                 struct tsq_tasklet *tsq;
928                 bool empty;
929
930                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
931                         goto out;
932
933                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED | TCPF_TSQ_DEFERRED;
934                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
935                 if (nval != oval)
936                         continue;
937
938                 /* queue this socket to tasklet queue */
939                 local_irq_save(flags);
940                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
941                 empty = list_empty(&tsq->head);
942                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
943                 if (empty)
944                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
945                 local_irq_restore(flags);
946                 return;
947         }
948 out:
949         sk_free(sk);
950 }
951
952 /* Note: Called under hard irq.
953  * We can not call TCP stack right away.
954  */
955 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
956 {
957         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
958         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
959         unsigned long nval, oval;
960
961         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
962                 struct tsq_tasklet *tsq;
963                 bool empty;
964
965                 if (oval & TSQF_QUEUED)
966                         break;
967
968                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED | TCPF_TSQ_DEFERRED;
969                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
970                 if (nval != oval)
971                         continue;
972
973                 if (!refcount_inc_not_zero(&sk->sk_wmem_alloc))
974                         break;
975                 /* queue this socket to tasklet queue */
976                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
977                 empty = list_empty(&tsq->head);
978                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
979                 if (empty)
980                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
981                 break;
982         }
983         return HRTIMER_NORESTART;
984 }
985
986 /* BBR congestion control needs pacing.
987  * Same remark for SO_MAX_PACING_RATE.
988  * sch_fq packet scheduler is efficiently handling pacing,
989  * but is not always installed/used.
990  * Return true if TCP stack should pace packets itself.
991  */
992 static bool tcp_needs_internal_pacing(const struct sock *sk)
993 {
994         return smp_load_acquire(&sk->sk_pacing_status) == SK_PACING_NEEDED;
995 }
996
997 static void tcp_internal_pacing(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
998 {
999         u64 len_ns;
1000         u32 rate;
1001
1002         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
1003                 return;
1004         rate = sk->sk_pacing_rate;
1005         if (!rate || rate == ~0U)
1006                 return;
1007
1008         /* Should account for header sizes as sch_fq does,
1009          * but lets make things simple.
1010          */
1011         len_ns = (u64)skb->len * NSEC_PER_SEC;
1012         do_div(len_ns, rate);
1013         hrtimer_start(&tcp_sk(sk)->pacing_timer,
1014                       ktime_add_ns(ktime_get(), len_ns),
1015                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
1016 }
1017
1018 static void tcp_update_skb_after_send(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1019 {
1020         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1021         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1022 }
1023
1024 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1025  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1026  * transmission and possible later retransmissions.
1027  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1028  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1029  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1030  * device.
1031  *
1032  * We are working here with either a clone of the original
1033  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1034  */
1035 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1036                             gfp_t gfp_mask)
1037 {
1038         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1039         struct inet_sock *inet;
1040         struct tcp_sock *tp;
1041         struct tcp_skb_cb *tcb;
1042         struct tcp_out_options opts;
1043         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1044         struct sk_buff *oskb = NULL;
1045         struct tcp_md5sig_key *md5;
1046         struct tcphdr *th;
1047         int err;
1048
1049         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1050         tp = tcp_sk(sk);
1051
1052         if (clone_it) {
1053                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1054                         - tp->snd_una;
1055                 oskb = skb;
1056
1057                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1058                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1059                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1060                         else
1061                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1062                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1063
1064                 if (unlikely(!skb))
1065                         return -ENOBUFS;
1066         }
1067         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1068
1069         inet = inet_sk(sk);
1070         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1071         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1072
1073         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1074                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1075         else
1076                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1077                                                            &md5);
1078         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1079
1080         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1081          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1082          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
1083          *
1084          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1085          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1086          */
1087         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1088
1089         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1090          * this might cause drops if packet is looped back :
1091          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1092          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1093          */
1094         skb->pfmemalloc = 0;
1095
1096         skb_push(skb, tcp_header_size);
1097         skb_reset_transport_header(skb);
1098
1099         skb_orphan(skb);
1100         skb->sk = sk;
1101         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1102         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1103         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1104
1105         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1106
1107         /* Build TCP header and checksum it. */
1108         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1109         th->source              = inet->inet_sport;
1110         th->dest                = inet->inet_dport;
1111         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1112         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
1113         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1114                                         tcb->tcp_flags);
1115
1116         th->check               = 0;
1117         th->urg_ptr             = 0;
1118
1119         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1120         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1121                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1122                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1123                         th->urg = 1;
1124                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1125                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1126                         th->urg = 1;
1127                 }
1128         }
1129
1130         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1131         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1132         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1133                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1134                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1135         } else {
1136                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1137                  * is never scaled.
1138                  */
1139                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1140         }
1141 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1142         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1143         if (md5) {
1144                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1145                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1146                                                md5, sk, skb);
1147         }
1148 #endif
1149
1150         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1151
1152         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1153                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1154
1155         if (skb->len != tcp_header_size) {
1156                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1157                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1158                 tcp_internal_pacing(sk, skb);
1159         }
1160
1161         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1162                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1163                               tcp_skb_pcount(skb));
1164
1165         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1166         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1167         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1168         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1169
1170         /* Our usage of tstamp should remain private */
1171         skb->tstamp = 0;
1172
1173         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1174         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1175                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1176
1177         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1178
1179         if (unlikely(err > 0)) {
1180                 tcp_enter_cwr(sk);
1181                 err = net_xmit_eval(err);
1182         }
1183         if (!err && oskb) {
1184                 tcp_update_skb_after_send(tp, oskb);
1185                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1186         }
1187         return err;
1188 }
1189
1190 /* This routine just queues the buffer for sending.
1191  *
1192  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1193  * otherwise socket can stall.
1194  */
1195 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1196 {
1197         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1198
1199         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1200         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1201         __skb_header_release(skb);
1202         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1203         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1204         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1205 }
1206
1207 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1208 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1209 {
1210         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1211                 /* Avoid the costly divide in the normal
1212                  * non-TSO case.
1213                  */
1214                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1215                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1216         } else {
1217                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1218                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1219         }
1220 }
1221
1222 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1223  * skb is counted to fackets_out or not.
1224  */
1225 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1226                                    int decr)
1227 {
1228         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1229
1230         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1231                 return;
1232
1233         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1234                 tp->fackets_out -= decr;
1235 }
1236
1237 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1238  * tweaks to fix counters
1239  */
1240 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1241 {
1242         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1243
1244         tp->packets_out -= decr;
1245
1246         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1247                 tp->sacked_out -= decr;
1248         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1249                 tp->retrans_out -= decr;
1250         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1251                 tp->lost_out -= decr;
1252
1253         /* Reno case is special. Sigh... */
1254         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1255                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1256
1257         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1258
1259         if (tp->lost_skb_hint &&
1260             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1261             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1262                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1263
1264         tcp_verify_left_out(tp);
1265 }
1266
1267 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1268 {
1269         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1270                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1271 }
1272
1273 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1274 {
1275         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1276
1277         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1278             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1279                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1280                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1281
1282                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1283                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1284                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1285                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1286                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1287         }
1288 }
1289
1290 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1291 {
1292         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1293         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1294 }
1295
1296 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1297 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1298                                          struct sk_buff *buff,
1299                                          struct sock *sk,
1300                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1301 {
1302         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1303                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1304         else
1305                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1306 }
1307
1308 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1309  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1310  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1311  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1312  */
1313 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1314                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1315                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1316 {
1317         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1318         struct sk_buff *buff;
1319         int nsize, old_factor;
1320         int nlen;
1321         u8 flags;
1322
1323         if (WARN_ON(len > skb->len))
1324                 return -EINVAL;
1325
1326         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1327         if (nsize < 0)
1328                 nsize = 0;
1329
1330         if (skb_unclone(skb, gfp))
1331                 return -ENOMEM;
1332
1333         /* Get a new skb... force flag on. */
1334         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1335         if (!buff)
1336                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1337
1338         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1339         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1340         nlen = skb->len - len - nsize;
1341         buff->truesize += nlen;
1342         skb->truesize -= nlen;
1343
1344         /* Correct the sequence numbers. */
1345         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1346         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1347         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1348
1349         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1350         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1351         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1352         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1353         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1354         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1355
1356         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1357                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1358                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1359                                                        skb_put(buff, nsize),
1360                                                        nsize, 0);
1361
1362                 skb_trim(skb, len);
1363
1364                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1365         } else {
1366                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1367                 skb_split(skb, buff, len);
1368         }
1369
1370         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1371
1372         buff->tstamp = skb->tstamp;
1373         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1374
1375         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1376
1377         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1378         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1379         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1380
1381         /* Update delivered info for the new segment */
1382         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1383
1384         /* If this packet has been sent out already, we must
1385          * adjust the various packet counters.
1386          */
1387         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1388                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1389                         tcp_skb_pcount(buff);
1390
1391                 if (diff)
1392                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1393         }
1394
1395         /* Link BUFF into the send queue. */
1396         __skb_header_release(buff);
1397         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1398         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1399                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1400
1401         return 0;
1402 }
1403
1404 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1405  * data is not copied, but immediately discarded.
1406  */
1407 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1408 {
1409         struct skb_shared_info *shinfo;
1410         int i, k, eat;
1411
1412         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1413         if (eat) {
1414                 __skb_pull(skb, eat);
1415                 len -= eat;
1416                 if (!len)
1417                         return 0;
1418         }
1419         eat = len;
1420         k = 0;
1421         shinfo = skb_shinfo(skb);
1422         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1423                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1424
1425                 if (size <= eat) {
1426                         skb_frag_unref(skb, i);
1427                         eat -= size;
1428                 } else {
1429                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1430                         if (eat) {
1431                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1432                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1433                                 eat = 0;
1434                         }
1435                         k++;
1436                 }
1437         }
1438         shinfo->nr_frags = k;
1439
1440         skb->data_len -= len;
1441         skb->len = skb->data_len;
1442         return len;
1443 }
1444
1445 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1446 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1447 {
1448         u32 delta_truesize;
1449
1450         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1451                 return -ENOMEM;
1452
1453         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1454
1455         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1456         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1457
1458         if (delta_truesize) {
1459                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1460                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1461                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1462                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1463         }
1464
1465         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1466         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1467                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1468
1469         return 0;
1470 }
1471
1472 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1473 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1474 {
1475         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1476         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1477         int mss_now;
1478
1479         /* Calculate base mss without TCP options:
1480            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1481          */
1482         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1483
1484         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1485         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1486                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1487
1488                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1489                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1490         }
1491
1492         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1493         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1494                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1495
1496         /* Now subtract optional transport overhead */
1497         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1498
1499         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1500         if (mss_now < 48)
1501                 mss_now = 48;
1502         return mss_now;
1503 }
1504
1505 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1506 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1507 {
1508         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1509         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1510                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1511 }
1512
1513 /* Inverse of above */
1514 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1515 {
1516         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1517         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1518         int mtu;
1519
1520         mtu = mss +
1521               tp->tcp_header_len +
1522               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1523               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1524
1525         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1526         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1527                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1528
1529                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1530                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1531         }
1532         return mtu;
1533 }
1534 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1535
1536 /* MTU probing init per socket */
1537 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1538 {
1539         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1540         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1541         struct net *net = sock_net(sk);
1542
1543         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1544         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1545                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1546         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1547         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1548         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1549                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1550 }
1551 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1552
1553 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1554
1555    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1556    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1557
1558    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1559    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1560    It also does not include TCP options.
1561
1562    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1563
1564    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1565    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1566    taking into account current pmtu, but never exceeds
1567    tp->rx_opt.mss_clamp.
1568
1569    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1570    DOES NOT include either tcp or ip options.
1571
1572    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1573    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1574  */
1575 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1576 {
1577         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1578         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1579         int mss_now;
1580
1581         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1582                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1583
1584         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1585         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1586
1587         /* And store cached results */
1588         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1589         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1590                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1591         tp->mss_cache = mss_now;
1592
1593         return mss_now;
1594 }
1595 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1596
1597 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1598  * and even PMTU discovery events into account.
1599  */
1600 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1601 {
1602         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1603         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1604         u32 mss_now;
1605         unsigned int header_len;
1606         struct tcp_out_options opts;
1607         struct tcp_md5sig_key *md5;
1608
1609         mss_now = tp->mss_cache;
1610
1611         if (dst) {
1612                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1613                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1614                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1615         }
1616
1617         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1618                      sizeof(struct tcphdr);
1619         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1620          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1621          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1622          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1623         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1624                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1625                 mss_now -= delta;
1626         }
1627
1628         return mss_now;
1629 }
1630
1631 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1632  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1633  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1634  */
1635 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1636 {
1637         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1638
1639         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1640             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1641                 /* Limited by application or receiver window. */
1642                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1643                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1644                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1645                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1646                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1647                 }
1648                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1649         }
1650         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1651 }
1652
1653 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1654 {
1655         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1656         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1657
1658         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1659          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1660          */
1661         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1662             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1663                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1664                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1665                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1666         }
1667
1668         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1669                 /* Network is feed fully. */
1670                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1671                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1672         } else {
1673                 /* Network starves. */
1674                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1675                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1676
1677                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1678                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1679                     !ca_ops->cong_control)
1680                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1681
1682                 /* The following conditions together indicate the starvation
1683                  * is caused by insufficient sender buffer:
1684                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1685                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1686                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1687                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1688                  */
1689                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1690                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1691                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1692                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1693         }
1694 }
1695
1696 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1697 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1698 {
1699         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1700                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1701 }
1702
1703 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1704  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1705  * The test is really :
1706  * if ((skb->len % mss) != 0)
1707  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1708  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1709  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1710  */
1711 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1712                                 const struct sk_buff *skb)
1713 {
1714         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1715                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1716 }
1717
1718 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1719  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1720  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1721  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1722  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1723  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1724  */
1725 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1726                             int nonagle)
1727 {
1728         return partial &&
1729                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1730                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1731 }
1732
1733 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1734  * to send one TSO packet per ms
1735  */
1736 u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1737                      int min_tso_segs)
1738 {
1739         u32 bytes, segs;
1740
1741         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1742                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1743
1744         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1745          * not one big TSO packet every 100 ms.
1746          * This preserves ACK clocking and is consistent
1747          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1748          */
1749         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1750
1751         return min_t(u32, segs, sk->sk_gso_max_segs);
1752 }
1753 EXPORT_SYMBOL(tcp_tso_autosize);
1754
1755 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1756  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1757  */
1758 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1759 {
1760         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1761         u32 tso_segs = ca_ops->tso_segs_goal ? ca_ops->tso_segs_goal(sk) : 0;
1762
1763         return tso_segs ? :
1764                 tcp_tso_autosize(sk, mss_now,
1765                                  sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs);
1766 }
1767
1768 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1769 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1770                                         const struct sk_buff *skb,
1771                                         unsigned int mss_now,
1772                                         unsigned int max_segs,
1773                                         int nonagle)
1774 {
1775         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1776         u32 partial, needed, window, max_len;
1777
1778         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1779         max_len = mss_now * max_segs;
1780
1781         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1782                 return max_len;
1783
1784         needed = min(skb->len, window);
1785
1786         if (max_len <= needed)
1787                 return max_len;
1788
1789         partial = needed % mss_now;
1790         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1791          * to include this last segment in this skb.
1792          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1793          */
1794         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1795                 return needed - partial;
1796
1797         return needed;
1798 }
1799
1800 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1801  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1802  */
1803 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1804                                          const struct sk_buff *skb)
1805 {
1806         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1807
1808         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1809         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1810             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1811                 return 1;
1812
1813         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1814         cwnd = tp->snd_cwnd;
1815         if (in_flight >= cwnd)
1816                 return 0;
1817
1818         /* For better scheduling, ensure we have at least
1819          * 2 GSO packets in flight.
1820          */
1821         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1822         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1823 }
1824
1825 /* Initialize TSO state of a skb.
1826  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1827  * SKB onto the wire.
1828  */
1829 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1830 {
1831         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1832
1833         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1834                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1835                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1836         }
1837         return tso_segs;
1838 }
1839
1840
1841 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1842  * sent now.
1843  */
1844 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1845                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1846 {
1847         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1848          * write_queue (they have no chances to get new data).
1849          *
1850          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1851          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1852          */
1853         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1854                 return true;
1855
1856         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1857         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1858                 return true;
1859
1860         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1861                 return true;
1862
1863         return false;
1864 }
1865
1866 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1867 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1868                              const struct sk_buff *skb,
1869                              unsigned int cur_mss)
1870 {
1871         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1872
1873         if (skb->len > cur_mss)
1874                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1875
1876         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1877 }
1878
1879 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1880  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1881  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1882  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1883  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1884  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1885  */
1886 static int tso_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1887                         struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1888                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1889 {
1890         struct sk_buff *buff;
1891         int nlen = skb->len - len;
1892         u8 flags;
1893
1894         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1895         if (skb->len != skb->data_len)
1896                 return tcp_fragment(sk, tcp_queue, skb, len, mss_now, gfp);
1897
1898         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1899         if (unlikely(!buff))
1900                 return -ENOMEM;
1901
1902         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1903         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1904         buff->truesize += nlen;
1905         skb->truesize -= nlen;
1906
1907         /* Correct the sequence numbers. */
1908         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1909         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1910         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1911
1912         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1913         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1914         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1915         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1916
1917         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1918         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1919
1920         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1921
1922         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1923         skb_split(skb, buff, len);
1924         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1925
1926         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1927         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1928         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1929
1930         /* Link BUFF into the send queue. */
1931         __skb_header_release(buff);
1932         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1933
1934         return 0;
1935 }
1936
1937 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1938  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1939  *
1940  * This algorithm is from John Heffner.
1941  */
1942 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1943                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1944 {
1945         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1946         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1947         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1948         struct sk_buff *head;
1949         int win_divisor;
1950
1951         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1952                 goto send_now;
1953
1954         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1955                 goto send_now;
1956
1957         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1958          * only if the last write was recent.
1959          */
1960         if ((s32)(tcp_jiffies32 - tp->lsndtime) > 0)
1961                 goto send_now;
1962
1963         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1964
1965         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1966
1967         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1968
1969         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1970         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1971
1972         limit = min(send_win, cong_win);
1973
1974         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1975         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1976                 goto send_now;
1977
1978         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1979         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1980                 goto send_now;
1981
1982         win_divisor = ACCESS_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1983         if (win_divisor) {
1984                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1985
1986                 /* If at least some fraction of a window is available,
1987                  * just use it.
1988                  */
1989                 chunk /= win_divisor;
1990                 if (limit >= chunk)
1991                         goto send_now;
1992         } else {
1993                 /* Different approach, try not to defer past a single
1994                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1995                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1996                  * then send now.
1997                  */
1998                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1999                         goto send_now;
2000         }
2001
2002         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
2003         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2004         if (!head)
2005                 goto send_now;
2006         age = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, head->skb_mstamp);
2007         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
2008         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
2009                 goto send_now;
2010
2011         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
2012
2013         if (cong_win < send_win && cong_win <= skb->len)
2014                 *is_cwnd_limited = true;
2015
2016         return true;
2017
2018 send_now:
2019         return false;
2020 }
2021
2022 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2023 {
2024         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2025         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2026         struct net *net = sock_net(sk);
2027         u32 interval;
2028         s32 delta;
2029
2030         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2031         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2032         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2033                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2034
2035                 /* Update current search range */
2036                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2037                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2038                         sizeof(struct tcphdr) +
2039                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2040                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2041
2042                 /* Update probe time stamp */
2043                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2044         }
2045 }
2046
2047 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2048  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2049  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2050  * changes resulting in larger path MTUs.
2051  *
2052  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2053  *         1 if a probe was sent,
2054  *         -1 otherwise
2055  */
2056 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2057 {
2058         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2059         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2060         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2061         struct net *net = sock_net(sk);
2062         int probe_size;
2063         int size_needed;
2064         int copy, len;
2065         int mss_now;
2066         int interval;
2067
2068         /* Not currently probing/verifying,
2069          * not in recovery,
2070          * have enough cwnd, and
2071          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2072          */
2073         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2074                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2075                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2076                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2077                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2078                 return -1;
2079
2080         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2081          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2082          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2083          */
2084         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2085         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2086                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2087         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2088         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2089         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2090          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2091          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2092          */
2093         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2094                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2095                 /* Check whether enough time has elaplased for
2096                  * another round of probing.
2097                  */
2098                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2099                 return -1;
2100         }
2101
2102         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2103         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2104                 return -1;
2105
2106         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2107                 return -1;
2108         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2109                 return 0;
2110
2111         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2112         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2113                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2114                         return -1;
2115                 else
2116                         return 0;
2117         }
2118
2119         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2120         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2121         if (!nskb)
2122                 return -1;
2123         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2124         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2125
2126         skb = tcp_send_head(sk);
2127
2128         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2129         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2130         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2131         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2132         nskb->csum = 0;
2133         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
2134
2135         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2136         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2137
2138         len = 0;
2139         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2140                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2141                 if (nskb->ip_summed) {
2142                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2143                 } else {
2144                         __wsum csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
2145                                                              skb_put(nskb, copy),
2146                                                              copy, 0);
2147                         nskb->csum = csum_block_add(nskb->csum, csum, len);
2148                 }
2149
2150                 if (skb->len <= copy) {
2151                         /* We've eaten all the data from this skb.
2152                          * Throw it away. */
2153                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2154                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2155                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2156                 } else {
2157                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2158                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2159                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2160                                 skb_pull(skb, copy);
2161                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2162                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
2163                                                                  skb->len, 0);
2164                         } else {
2165                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2166                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2167                         }
2168                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2169                 }
2170
2171                 len += copy;
2172
2173                 if (len >= probe_size)
2174                         break;
2175         }
2176         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2177
2178         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2179          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2180          */
2181         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2182                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2183                  * effectively two packets. */
2184                 tp->snd_cwnd--;
2185                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2186
2187                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2188                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2189                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2190
2191                 return 1;
2192         }
2193
2194         return -1;
2195 }
2196
2197 static bool tcp_pacing_check(const struct sock *sk)
2198 {
2199         return tcp_needs_internal_pacing(sk) &&
2200                hrtimer_active(&tcp_sk(sk)->pacing_timer);
2201 }
2202
2203 /* TCP Small Queues :
2204  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2205  * (These limits are doubled for retransmits)
2206  * This allows for :
2207  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2208  *  - faster recovery
2209  *  - high rates
2210  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2211  * of queued bytes to ensure line rate.
2212  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2213  */
2214 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2215                                   unsigned int factor)
2216 {
2217         unsigned int limit;
2218
2219         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2220         limit = min_t(u32, limit,
2221                       sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2222         limit <<= factor;
2223
2224         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2225                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2226                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2227                  * after softirq/tasklet schedule.
2228                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2229                  */
2230                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2231                         return false;
2232
2233                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2234                 /* It is possible TX completion already happened
2235                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2236                  * test again the condition.
2237                  */
2238                 smp_mb__after_atomic();
2239                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2240                         return true;
2241         }
2242         return false;
2243 }
2244
2245 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2246 {
2247         const u32 now = tcp_jiffies32;
2248         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2249
2250         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2251                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2252         tp->chrono_start = now;
2253         tp->chrono_type = new;
2254 }
2255
2256 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2257 {
2258         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2259
2260         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2261          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2262          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2263          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2264          */
2265         if (type > tp->chrono_type)
2266                 tcp_chrono_set(tp, type);
2267 }
2268
2269 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2270 {
2271         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2272
2273
2274         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2275          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2276          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2277          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2278          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2279          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2280          */
2281         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2282                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2283         else if (type == tp->chrono_type)
2284                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2285 }
2286
2287 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2288  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2289  * window for us.
2290  *
2291  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2292  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2293  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2294  *
2295  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2296  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2297
2298  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2299  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2300  */
2301 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2302                            int push_one, gfp_t gfp)
2303 {
2304         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2305         struct sk_buff *skb;
2306         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2307         int cwnd_quota;
2308         int result;
2309         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2310         u32 max_segs;
2311
2312         sent_pkts = 0;
2313
2314         tcp_mstamp_refresh(tp);
2315         if (!push_one) {
2316                 /* Do MTU probing. */
2317                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2318                 if (!result) {
2319                         return false;
2320                 } else if (result > 0) {
2321                         sent_pkts = 1;
2322                 }
2323         }
2324
2325         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2326         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2327                 unsigned int limit;
2328
2329                 if (tcp_pacing_check(sk))
2330                         break;
2331
2332                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2333                 BUG_ON(!tso_segs);
2334
2335                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2336                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2337                         tcp_update_skb_after_send(tp, skb);
2338                         goto repair; /* Skip network transmission */
2339                 }
2340
2341                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2342                 if (!cwnd_quota) {
2343                         if (push_one == 2)
2344                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2345                                 cwnd_quota = 1;
2346                         else
2347                                 break;
2348                 }
2349
2350                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2351                         is_rwnd_limited = true;
2352                         break;
2353                 }
2354
2355                 if (tso_segs == 1) {
2356                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2357                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2358                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2359                                 break;
2360                 } else {
2361                         if (!push_one &&
2362                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2363                                                  max_segs))
2364                                 break;
2365                 }
2366
2367                 limit = mss_now;
2368                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2369                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2370                                                     min_t(unsigned int,
2371                                                           cwnd_quota,
2372                                                           max_segs),
2373                                                     nonagle);
2374
2375                 if (skb->len > limit &&
2376                     unlikely(tso_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2377                                           skb, limit, mss_now, gfp)))
2378                         break;
2379
2380                 if (test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
2381                         clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
2382                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2383                         break;
2384
2385                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2386                         break;
2387
2388 repair:
2389                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2390                  * This call will increment packets_out.
2391                  */
2392                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2393
2394                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2395                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2396
2397                 if (push_one)
2398                         break;
2399         }
2400
2401         if (is_rwnd_limited)
2402                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2403         else
2404                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2405
2406         if (likely(sent_pkts)) {
2407                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2408                         tp->prr_out += sent_pkts;
2409
2410                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2411                 if (push_one != 2)
2412                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2413                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2414                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2415                 return false;
2416         }
2417         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2418 }
2419
2420 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2421 {
2422         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2423         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2424         u32 timeout, rto_delta_us;
2425         int early_retrans;
2426
2427         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2428          * finishes.
2429          */
2430         if (tp->fastopen_rsk)
2431                 return false;
2432
2433         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2434         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2435          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2436          */
2437         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2438             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2439             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2440                 return false;
2441
2442         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2443              !tcp_write_queue_empty(sk))
2444                 return false;
2445
2446         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2447          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2448          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2449          */
2450         if (tp->srtt_us) {
2451                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2452                 if (tp->packets_out == 1)
2453                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2454                 else
2455                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2456         } else {
2457                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2458         }
2459
2460         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2461         rto_delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2462         if (rto_delta_us > 0)
2463                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2464
2465         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2466                                   TCP_RTO_MAX);
2467         return true;
2468 }
2469
2470 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2471  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2472  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2473  */
2474 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2475                                     const struct sk_buff *skb)
2476 {
2477         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2478                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2479                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2480                 return true;
2481         }
2482         return false;
2483 }
2484
2485 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2486  * retransmit the last segment.
2487  */
2488 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2489 {
2490         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2491         struct sk_buff *skb;
2492         int pcount;
2493         int mss = tcp_current_mss(sk);
2494
2495         skb = tcp_send_head(sk);
2496         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2497                 pcount = tp->packets_out;
2498                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2499                 if (tp->packets_out > pcount)
2500                         goto probe_sent;
2501                 goto rearm_timer;
2502         }
2503         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2504
2505         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2506         if (tp->tlp_high_seq)
2507                 goto rearm_timer;
2508
2509         /* Retransmit last segment. */
2510         if (WARN_ON(!skb))
2511                 goto rearm_timer;
2512
2513         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2514                 goto rearm_timer;
2515
2516         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2517         if (WARN_ON(!pcount))
2518                 goto rearm_timer;
2519
2520         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2521                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2522                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2523                                           GFP_ATOMIC)))
2524                         goto rearm_timer;
2525                 skb = skb_rb_next(skb);
2526         }
2527
2528         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2529                 goto rearm_timer;
2530
2531         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2532                 goto rearm_timer;
2533
2534         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2535         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2536
2537 probe_sent:
2538         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2539         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2540         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2541 rearm_timer:
2542         tcp_rearm_rto(sk);
2543 }
2544
2545 /* Push out any pending frames which were held back due to
2546  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2547  * The socket must be locked by the caller.
2548  */
2549 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2550                                int nonagle)
2551 {
2552         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2553          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2554          * all will be happy.
2555          */
2556         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2557                 return;
2558
2559         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2560                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2561                 tcp_check_probe_timer(sk);
2562 }
2563
2564 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2565  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2566  */
2567 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2568 {
2569         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2570
2571         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2572
2573         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2574 }
2575
2576 /* This function returns the amount that we can raise the
2577  * usable window based on the following constraints
2578  *
2579  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2580  * 2. We limit memory per socket
2581  *
2582  * RFC 1122:
2583  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2584  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2585  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2586  *
2587  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2588  * it at least MSS bytes.
2589  *
2590  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2591  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2592  *
2593  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2594  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2595  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2596  * window to always advance by a single byte.
2597  *
2598  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2599  * then this will not be a problem.
2600  *
2601  * BSD seems to make the following compromise:
2602  *
2603  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2604  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2605  *      then set the window to 0.
2606  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2607  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2608  *      and from being larger than the largest representable value.
2609  *
2610  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2611  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2612  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2613  * those cases where the window is constrained on the sender side
2614  * because the pipeline is full.
2615  *
2616  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2617  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2618  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2619  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2620  * of having a fixed window size at almost all times.
2621  *
2622  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2623  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2624  *
2625  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2626  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2627  */
2628 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2629 {
2630         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2631         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2632         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2633          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2634          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2635          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2636          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2637          */
2638         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2639         int free_space = tcp_space(sk);
2640         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2641         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2642         int window;
2643
2644         if (unlikely(mss > full_space)) {
2645                 mss = full_space;
2646                 if (mss <= 0)
2647                         return 0;
2648         }
2649         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2650                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2651
2652                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2653                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2654                                                4U * tp->advmss);
2655
2656                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2657                  * increase it due to wscale.
2658                  */
2659                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2660
2661                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2662                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2663                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2664                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2665                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2666                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2667                  */
2668                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2669                         return 0;
2670         }
2671
2672         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2673                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2674
2675         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2676          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2677          */
2678         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2679                 window = free_space;
2680
2681                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2682                  * Import case: prevent zero window announcement if
2683                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2684                  */
2685                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2686         } else {
2687                 window = tp->rcv_wnd;
2688                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2689                  * Window clamp already applied above.
2690                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2691                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2692                  * and multiply from happening most of the time.
2693                  * We also don't do any window rounding when the free space
2694                  * is too small.
2695                  */
2696                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2697                         window = rounddown(free_space, mss);
2698                 else if (mss == full_space &&
2699                          free_space > window + (full_space >> 1))
2700                         window = free_space;
2701         }
2702
2703         return window;
2704 }
2705
2706 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2707                              const struct sk_buff *next_skb)
2708 {
2709         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2710                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2711                         skb_shinfo(next_skb);
2712                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2713
2714                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2715                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2716                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2717                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2718         }
2719 }
2720
2721 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2722 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2723 {
2724         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2725         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
2726         int skb_size, next_skb_size;
2727
2728         skb_size = skb->len;
2729         next_skb_size = next_skb->len;
2730
2731         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2732
2733         if (next_skb_size) {
2734                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2735                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2736                                       next_skb_size);
2737                 else if (!skb_shift(skb, next_skb, next_skb_size))
2738                         return false;
2739         }
2740         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2741
2742         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2743                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2744
2745         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2746                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2747
2748         /* Update sequence range on original skb. */
2749         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2750
2751         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2752         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2753
2754         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2755          * packet counting does not break.
2756          */
2757         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2758         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2759
2760         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2761         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2762         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2763                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2764
2765         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2766
2767         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2768
2769         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
2770         return true;
2771 }
2772
2773 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2774 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2775 {
2776         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2777                 return false;
2778         if (skb_cloned(skb))
2779                 return false;
2780         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2781         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2782                 return false;
2783
2784         return true;
2785 }
2786
2787 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2788  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2789  */
2790 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2791                                      int space)
2792 {
2793         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2794         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2795         bool first = true;
2796
2797         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
2798                 return;
2799         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2800                 return;
2801
2802         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
2803                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2804                         break;
2805
2806                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2807                         break;
2808
2809                 space -= skb->len;
2810
2811                 if (first) {
2812                         first = false;
2813                         continue;
2814                 }
2815
2816                 if (space < 0)
2817                         break;
2818
2819                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2820                         break;
2821
2822                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2823                         break;
2824         }
2825 }
2826
2827 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2828  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2829  * error occurred which prevented the send.
2830  */
2831 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2832 {
2833         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2834         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2835         unsigned int cur_mss;
2836         int diff, len, err;
2837
2838
2839         /* Inconclusive MTU probe */
2840         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2841                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2842
2843         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2844          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2845          */
2846         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2847             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2848                   sk->sk_sndbuf))
2849                 return -EAGAIN;
2850
2851         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2852                 return -EBUSY;
2853
2854         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2855                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2856                         BUG();
2857                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2858                         return -ENOMEM;
2859         }
2860
2861         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2862                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2863
2864         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2865
2866         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2867          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2868          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2869          * our retransmit serves as a zero window probe.
2870          */
2871         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2872             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2873                 return -EAGAIN;
2874
2875         len = cur_mss * segs;
2876         if (skb->len > len) {
2877                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
2878                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
2879                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2880         } else {
2881                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2882                         return -ENOMEM;
2883
2884                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2885                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2886                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2887                 if (diff)
2888                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2889                 if (skb->len < cur_mss)
2890                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2891         }
2892
2893         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2894         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2895                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2896
2897         /* Update global and local TCP statistics. */
2898         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2899         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2900         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2901                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2902         tp->total_retrans += segs;
2903
2904         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2905          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2906          * beyond what csum_start can cover.
2907          */
2908         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2909                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2910                 struct sk_buff *nskb;
2911
2912                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
2913                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2914                         err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2915                                      -ENOBUFS;
2916                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
2917
2918                 if (!err) {
2919                         tcp_update_skb_after_send(tp, skb);
2920                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2921                 }
2922         } else {
2923                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2924         }
2925
2926         if (likely(!err)) {
2927                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2928                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2929         } else if (err != -EBUSY) {
2930                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2931         }
2932         return err;
2933 }
2934
2935 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2936 {
2937         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2938         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2939
2940         if (err == 0) {
2941 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2942                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2943                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2944                 }
2945 #endif
2946                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2947                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2948
2949                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2950                 if (!tp->retrans_stamp)
2951                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2952
2953         }
2954
2955         if (tp->undo_retrans < 0)
2956                 tp->undo_retrans = 0;
2957         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2958         return err;
2959 }
2960
2961 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2962  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2963  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2964  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2965  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2966  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2967  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2968  */
2969 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2970 {
2971         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2972         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
2973         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2974         u32 max_segs;
2975         int mib_idx;
2976
2977         if (!tp->packets_out)
2978                 return;
2979
2980         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2981         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
2982         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
2983         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2984                 __u8 sacked;
2985                 int segs;
2986
2987                 if (tcp_pacing_check(sk))
2988                         break;
2989
2990                 /* we could do better than to assign each time */
2991                 if (!hole)
2992                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2993
2994                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
2995                 if (segs <= 0)
2996                         return;
2997                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2998                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
2999                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3000                  */
3001                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3002
3003                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3004                         break;
3005                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3006                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3007                                 hole = skb;
3008                         continue;
3009
3010                 } else {
3011                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3012                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3013                         else
3014                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3015                 }
3016
3017                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3018                         continue;
3019
3020                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3021                         return;
3022
3023                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3024                         return;
3025
3026                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3027
3028                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3029                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3030
3031                 if (skb == rtx_head &&
3032                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3033                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3034                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
3035                                                   TCP_RTO_MAX);
3036         }
3037 }
3038
3039 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3040  * connection tear down and (memory) recovery.
3041  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3042  * or even be forced to close flow without any FIN.
3043  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3044  * with edge trigger epoll()
3045  */
3046 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3047 {
3048         int amt;
3049
3050         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3051                 return;
3052         amt = sk_mem_pages(size);
3053         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3054         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3055
3056         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3057                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3058 }
3059
3060 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3061  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3062  */
3063 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3064 {
3065         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3066         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3067
3068         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3069          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3070          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3071          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3072          */
3073         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3074                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3075
3076         if (tskb) {
3077 coalesce:
3078                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3079                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3080                 tp->write_seq++;
3081                 if (tcp_write_queue_empty(sk)) {
3082                         /* This means tskb was already sent.
3083                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3084                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3085                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3086                          * does not change tp->snd_nxt.
3087                          */
3088                         tp->snd_nxt++;
3089                         return;
3090                 }
3091         } else {
3092                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3093                 if (unlikely(!skb)) {
3094                         if (tskb)
3095                                 goto coalesce;
3096                         return;
3097                 }
3098                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3099                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3100                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3101                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3102                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3103                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3104                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3105         }
3106         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3107 }
3108
3109 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3110  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3111  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3112  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3113  */
3114 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3115 {
3116         struct sk_buff *skb;
3117
3118         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3119
3120         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3121         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3122         if (!skb) {
3123                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3124                 return;
3125         }
3126
3127         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3128         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3129         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3130                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3131         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3132         /* Send it off. */
3133         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3134                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3135
3136         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3137          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3138          */
3139         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3140 }
3141
3142 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3143  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3144  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3145  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3146  * and rcv_wscale values will not be correct.
3147  */
3148 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3149 {
3150         struct sk_buff *skb;
3151
3152         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3153         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3154                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3155                 return -EFAULT;
3156         }
3157         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3158                 if (skb_cloned(skb)) {
3159                         struct sk_buff *nskb;
3160
3161                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3162                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3163                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3164                         if (!nskb)
3165                                 return -ENOMEM;
3166                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3167                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3168                         __skb_header_release(nskb);
3169                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3170                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3171                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3172                         skb = nskb;
3173                 }
3174
3175                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3176                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3177         }
3178         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3179 }
3180
3181 /**
3182  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3183  * sk: listener socket
3184  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3185  * req: request_sock pointer
3186  *
3187  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3188  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3189  */
3190 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3191                                 struct request_sock *req,
3192                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3193                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3194 {
3195         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3196         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3197         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3198         struct tcp_out_options opts;
3199         struct sk_buff *skb;
3200         int tcp_header_size;
3201         struct tcphdr *th;
3202         int mss;
3203
3204         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3205         if (unlikely(!skb)) {
3206                 dst_release(dst);
3207                 return NULL;
3208         }
3209         /* Reserve space for headers. */
3210         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3211
3212         switch (synack_type) {
3213         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3214                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3215                 break;
3216         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3217                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3218                  * to avoid false sharing.
3219                  */
3220                 break;
3221         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3222                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3223                  * cpu might call us concurrently.
3224                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3225                  */
3226                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3227                 break;
3228         }
3229         skb_dst_set(skb, dst);
3230
3231         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3232
3233         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3234 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3235         if (unlikely(req->cookie_ts))
3236                 skb->skb_mstamp = cookie_init_timestamp(req);
3237         else
3238 #endif
3239                 skb->skb_mstamp = tcp_clock_us();
3240
3241 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3242         rcu_read_lock();
3243         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3244 #endif
3245         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3246         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3247                                              foc) + sizeof(*th);
3248
3249         skb_push(skb, tcp_header_size);
3250         skb_reset_transport_header(skb);
3251
3252         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3253         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3254         th->syn = 1;
3255         th->ack = 1;
3256         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3257         th->source = htons(ireq->ir_num);
3258         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3259         skb->mark = ireq->ir_mark;
3260         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3261         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3262         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3263         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3264
3265         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3266         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3267         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3268         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3269         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3270
3271 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3272         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3273         if (md5)
3274                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3275                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3276         rcu_read_unlock();
3277 #endif
3278
3279         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3280         skb->tstamp = 0;
3281         return skb;
3282 }
3283 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3284
3285 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3286 {
3287         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3288         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3289         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3290
3291         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3292                 return;
3293
3294         rcu_read_lock();
3295         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3296         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3297                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3298                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3299                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3300         }
3301         rcu_read_unlock();
3302 }
3303
3304 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3305 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3306 {
3307         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3308         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3309         __u8 rcv_wscale;
3310         u32 rcv_wnd;
3311
3312         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3313          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3314          */
3315         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3316         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3317                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3318
3319 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3320         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3321                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3322 #endif
3323
3324         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3325         if (tp->rx_opt.user_mss)
3326                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3327         tp->max_window = 0;
3328         tcp_mtup_init(sk);
3329         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3330
3331         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3332
3333         if (!tp->window_clamp)
3334                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3335         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3336
3337         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3338
3339         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3340         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3341             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3342                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3343
3344         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3345         if (rcv_wnd == 0)
3346                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3347
3348         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3349                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3350                                   &tp->rcv_wnd,
3351                                   &tp->window_clamp,
3352                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3353                                   &rcv_wscale,
3354                                   rcv_wnd);
3355
3356         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3357         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3358
3359         sk->sk_err = 0;
3360         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3361         tp->snd_wnd = 0;
3362         tcp_init_wl(tp, 0);
3363         tp->snd_una = tp->write_seq;
3364         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3365         tp->snd_up = tp->write_seq;
3366         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3367
3368         if (likely(!tp->repair))
3369                 tp->rcv_nxt = 0;
3370         else
3371                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3372         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3373         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3374
3375         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3376         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3377         tcp_clear_retrans(tp);
3378 }
3379
3380 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3381 {
3382         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3383         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3384
3385         tcb->end_seq += skb->len;
3386         __skb_header_release(skb);
3387         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3388         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3389         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3390         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3391 }
3392
3393 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3394  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3395  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3396  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3397  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3398  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3399  */
3400 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3401 {
3402         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3403         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3404         int space, err = 0;
3405         struct sk_buff *syn_data;
3406
3407         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3408         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3409                 goto fallback;
3410
3411         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3412          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3413          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3414          */
3415         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3416
3417         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3418                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3419
3420         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3421
3422         /* limit to order-0 allocations */
3423         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3424
3425         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3426         if (!syn_data)
3427                 goto fallback;
3428         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3429         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3430         if (space) {
3431                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3432                                             &fo->data->msg_iter);
3433                 if (unlikely(!copied)) {
3434                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3435                         kfree_skb(syn_data);
3436                         goto fallback;
3437                 }
3438                 if (copied != space) {
3439                         skb_trim(syn_data, copied);
3440                         space = copied;
3441                 }
3442         }
3443         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3444         if (space == fo->size)
3445                 fo->data = NULL;
3446         fo->copied = space;
3447
3448         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3449         if (syn_data->len)
3450                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3451
3452         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3453
3454         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3455
3456         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3457          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3458          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3459          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3460          */
3461         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3462         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3463         if (!err) {
3464                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3465                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3466                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3467                 goto done;
3468         }
3469
3470         /* data was not sent, put it in write_queue */
3471         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3472         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3473
3474 fallback:
3475         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3476         if (fo->cookie.len > 0)
3477                 fo->cookie.len = 0;
3478         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3479         if (err)
3480                 tp->syn_fastopen = 0;
3481 done:
3482         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3483         return err;
3484 }
3485
3486 /* Build a SYN and send it off. */
3487 int tcp_connect(struct sock *sk)
3488 {
3489         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3490         struct sk_buff *buff;
3491         int err;
3492
3493         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB);
3494
3495         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3496                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3497
3498         tcp_connect_init(sk);
3499
3500         if (unlikely(tp->repair)) {
3501                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3502                 return 0;
3503         }
3504
3505         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3506         if (unlikely(!buff))
3507                 return -ENOBUFS;
3508
3509         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3510         tcp_mstamp_refresh(tp);
3511         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3512         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3513         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3514         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3515
3516         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3517         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3518               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3519         if (err == -ECONNREFUSED)
3520                 return err;
3521
3522         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3523          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3524          */
3525         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3526         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3527         buff = tcp_send_head(sk);
3528         if (unlikely(buff)) {
3529                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3530                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3531         }
3532         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3533
3534         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3535         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3536                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3537         return 0;
3538 }
3539 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3540
3541 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3542  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3543  * for details.
3544  */
3545 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3546 {
3547         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3548         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3549         unsigned long timeout;
3550
3551         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_DELAYED_ACK);
3552
3553         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3554                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3555                 int max_ato = HZ / 2;
3556
3557                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3558                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3559                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3560
3561                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3562
3563                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3564                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3565                  * directly.
3566                  */
3567                 if (tp->srtt_us) {
3568                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3569                                         TCP_DELACK_MIN);
3570
3571                         if (rtt < max_ato)
3572                                 max_ato = rtt;
3573                 }
3574
3575                 ato = min(ato, max_ato);
3576         }
3577
3578         /* Stay within the limit we were given */
3579         timeout = jiffies + ato;
3580
3581         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3582         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3583                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3584                  * send ACK now.
3585                  */
3586                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3587                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3588                         tcp_send_ack(sk);
3589                         return;
3590                 }
3591
3592                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3593                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3594         }
3595         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3596         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3597         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3598 }
3599
3600 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3601 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3602 {
3603         struct sk_buff *buff;
3604
3605         /* If we have been reset, we may not send again. */
3606         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3607                 return;
3608
3609         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_NON_DELAYED_ACK);
3610
3611         /* We are not putting this on the write queue, so
3612          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3613          * sock.
3614          */
3615         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3616                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3617         if (unlikely(!buff)) {
3618                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3619                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3620                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3621                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3622                 return;
3623         }
3624
3625         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3626         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3627         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3628
3629         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3630          * too much.
3631          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3632          */
3633         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3634
3635         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3636         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0);
3637 }
3638 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_send_ack);
3639
3640 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3641  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3642  *
3643  * Question: what should we make while urgent mode?
3644  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3645  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3646  *
3647  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3648  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3649  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3650  */
3651 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3652 {
3653         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3654         struct sk_buff *skb;
3655
3656         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3657         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3658                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3659         if (!skb)
3660                 return -1;
3661
3662         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3663         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3664         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3665          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3666          * send it.
3667          */
3668         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3669         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3670         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3671 }
3672
3673 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3674 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3675 {
3676         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3677                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3678                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3679                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3680         }
3681 }
3682
3683 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3684 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3685 {
3686         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3687         struct sk_buff *skb;
3688
3689         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3690                 return -1;
3691
3692         skb = tcp_send_head(sk);
3693         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3694                 int err;
3695                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3696                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3697
3698                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3699                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3700
3701                 /* We are probing the opening of a window
3702                  * but the window size is != 0
3703                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3704                  */
3705                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3706                     skb->len > mss) {
3707                         seg_size = min(seg_size, mss);
3708                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3709                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
3710                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3711                                 return -1;
3712                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3713                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3714
3715                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3716                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3717                 if (!err)
3718                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3719                 return err;
3720         } else {
3721                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3722                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3723                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3724         }
3725 }
3726
3727 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3728  * a partial packet else a zero probe.
3729  */
3730 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3731 {
3732         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3733         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3734         struct net *net = sock_net(sk);
3735         unsigned long probe_max;
3736         int err;
3737
3738         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3739
3740         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
3741                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3742                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3743                 icsk->icsk_backoff = 0;
3744                 return;
3745         }
3746
3747         if (err <= 0) {
3748                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3749                         icsk->icsk_backoff++;
3750                 icsk->icsk_probes_out++;
3751                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3752         } else {
3753                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3754                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3755                  * Let local senders to fight for local resources.
3756                  *
3757                  * Use accumulated backoff yet.
3758                  */
3759                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3760                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3761                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3762         }
3763         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3764                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3765                                   TCP_RTO_MAX);
3766 }
3767
3768 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3769 {
3770         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3771         struct flowi fl;
3772         int res;
3773
3774         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3775         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3776         if (!res) {
3777                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3778                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3779                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3780                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3781                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
3782         }
3783         return res;
3784 }
3785 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);