478909f4694d00076c96b7a3be1eda62b6be8bef
[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
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of four TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 262144;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 /* By default, RFC2861 behavior.  */
63 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
64
65 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
66                            int push_one, gfp_t gfp);
67
68 /* Account for new data that has been sent to the network. */
69 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
70 {
71         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
72         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
73         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
74
75         tcp_advance_send_head(sk, skb);
76         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
77
78         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
79         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
80                 tcp_rearm_rto(sk);
81
82         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
83                       tcp_skb_pcount(skb));
84 }
85
86 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
87  * window scaling factor due to loss of precision.
88  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
89  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
90  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
91  * invalid. OK, let's make this for now:
92  */
93 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
94 {
95         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
96
97         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
98             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
99              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
100                 return tp->snd_nxt;
101         else
102                 return tcp_wnd_end(tp);
103 }
104
105 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
106  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
107  *
108  * 1. It is independent of path mtu.
109  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
110  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
111  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
112  *    large MSS.
113  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
114  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
115  *    This may be overridden via information stored in routing table.
116  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
117  *    probably even Jumbo".
118  */
119 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
120 {
121         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
122         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
123         int mss = tp->advmss;
124
125         if (dst) {
126                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
127
128                 if (metric < mss) {
129                         mss = metric;
130                         tp->advmss = mss;
131                 }
132         }
133
134         return (__u16)mss;
135 }
136
137 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
138  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
139  */
140 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
141 {
142         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
143         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
144         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
145
146         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
147
148         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
149         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
150
151         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
152                 cwnd >>= 1;
153         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
154         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
155         tp->snd_cwnd_used = 0;
156 }
157
158 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
159 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
160                                 struct sock *sk)
161 {
162         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
163         const u32 now = tcp_jiffies32;
164
165         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
166                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
167
168         tp->lsndtime = now;
169
170         /* If it is a reply for ato after last received
171          * packet, enter pingpong mode.
172          */
173         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
174                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
175 }
176
177 /* Account for an ACK we sent. */
178 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
179 {
180         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
181         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
182 }
183
184
185 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
186 {
187         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
188          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
189          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
190          * limit when mss is larger than 1460.
191          */
192         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
193
194         if (mss > 1460)
195                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
196         return init_rwnd;
197 }
198
199 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
200  * Based on the assumption that the given amount of space
201  * will be offered. Store the results in the tp structure.
202  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
203  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
204  * This MUST be enforced by all callers.
205  */
206 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
207                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
208                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
209                                __u32 init_rcv_wnd)
210 {
211         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
212
213         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
214         if (*window_clamp == 0)
215                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
216         space = min(*window_clamp, space);
217
218         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
219         if (space > mss)
220                 space = rounddown(space, mss);
221
222         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
223          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
224          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
225          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
226          * unless the remote has sent us a window scaling option,
227          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
228          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
229          */
230         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
231                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
232         else
233                 (*rcv_wnd) = space;
234
235         (*rcv_wscale) = 0;
236         if (wscale_ok) {
237                 /* Set window scaling on max possible window */
238                 space = max_t(u32, space, sysctl_tcp_rmem[2]);
239                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
240                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
241                 while (space > U16_MAX && (*rcv_wscale) < TCP_MAX_WSCALE) {
242                         space >>= 1;
243                         (*rcv_wscale)++;
244                 }
245         }
246
247         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
248                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
249                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
250                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
251         }
252
253         /* Set the clamp no higher than max representable value */
254         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
255 }
256 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
257
258 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
259  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
260  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
261  * frame.
262  */
263 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
264 {
265         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
266         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
267         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
268         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
269
270         /* Never shrink the offered window */
271         if (new_win < cur_win) {
272                 /* Danger Will Robinson!
273                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
274                  * we will not be able to advertise a zero
275                  * window in time.  --DaveM
276                  *
277                  * Relax Will Robinson.
278                  */
279                 if (new_win == 0)
280                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
281                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
282                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
283         }
284         tp->rcv_wnd = new_win;
285         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
286
287         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
288          * scaled window.
289          */
290         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
291                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
292         else
293                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
294
295         /* RFC1323 scaling applied */
296         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
297
298         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
299         if (new_win == 0) {
300                 tp->pred_flags = 0;
301                 if (old_win)
302                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
303                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
304         } else if (old_win == 0) {
305                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
306         }
307
308         return new_win;
309 }
310
311 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
312 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
313 {
314         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
315
316         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
317         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
318                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
319         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
320                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
321                 INET_ECN_xmit(sk);
322 }
323
324 /* Packet ECN state for a SYN.  */
325 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
326 {
327         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
328         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
329         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
330                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
331
332         if (!use_ecn) {
333                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
334
335                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
336                         use_ecn = true;
337         }
338
339         tp->ecn_flags = 0;
340
341         if (use_ecn) {
342                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
343                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
344                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
345                         INET_ECN_xmit(sk);
346         }
347 }
348
349 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
350 {
351         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
352                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
353                  * SYN ACK is ultimatively being received.
354                  */
355                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
356 }
357
358 static void
359 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
360 {
361         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
362                 th->ece = 1;
363 }
364
365 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
366  * be sent.
367  */
368 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
369                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
370 {
371         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
372
373         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
374                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
375                 if (skb->len != tcp_header_len &&
376                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
377                         INET_ECN_xmit(sk);
378                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
379                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
380                                 th->cwr = 1;
381                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
382                         }
383                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
384                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
385                         INET_ECN_dontxmit(sk);
386                 }
387                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
388                         th->ece = 1;
389         }
390 }
391
392 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
393  * auto increment end seqno.
394  */
395 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
396 {
397         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
398         skb->csum = 0;
399
400         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
401         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
402
403         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
404
405         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
406         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
407                 seq++;
408         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
409 }
410
411 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
412 {
413         return tp->snd_una != tp->snd_up;
414 }
415
416 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
417 #define OPTION_TS               (1 << 1)
418 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
419 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
420 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
421
422 struct tcp_out_options {
423         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
424         u16 mss;                /* 0 to disable */
425         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
426         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
427         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
428         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
429         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
430         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
431 };
432
433 /* Write previously computed TCP options to the packet.
434  *
435  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
436  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
437  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
438  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
439  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
440  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
441  * particular reason why the ordering would need to be changed).
442  *
443  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
444  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
445  */
446 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
447                               struct tcp_out_options *opts)
448 {
449         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
450
451         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
452                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
453                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
454                 /* overload cookie hash location */
455                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
456                 ptr += 4;
457         }
458
459         if (unlikely(opts->mss)) {
460                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
461                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
462                                opts->mss);
463         }
464
465         if (likely(OPTION_TS & options)) {
466                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
467                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
468                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
469                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
470                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
471                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
472                 } else {
473                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
474                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
475                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
476                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
477                 }
478                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
479                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
480         }
481
482         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
483                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
484                                (TCPOPT_NOP << 16) |
485                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
486                                TCPOLEN_SACK_PERM);
487         }
488
489         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
490                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
491                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
492                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
493                                opts->ws);
494         }
495
496         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
497                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
498                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
499                 int this_sack;
500
501                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
502                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
503                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
504                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
505                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
506
507                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
508                      ++this_sack) {
509                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
510                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
511                 }
512
513                 tp->rx_opt.dsack = 0;
514         }
515
516         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
517                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
518                 u8 *p = (u8 *)ptr;
519                 u32 len; /* Fast Open option length */
520
521                 if (foc->exp) {
522                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
523                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
524                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
525                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
526                 } else {
527                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
528                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
529                         *p++ = len;
530                 }
531
532                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
533                 if ((len & 3) == 2) {
534                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
535                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
536                 }
537                 ptr += (len + 3) >> 2;
538         }
539 }
540
541 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
542  * network wire format yet.
543  */
544 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
545                                 struct tcp_out_options *opts,
546                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
547 {
548         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
549         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
550         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
551
552 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
553         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
554         if (*md5) {
555                 opts->options |= OPTION_MD5;
556                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
557         }
558 #else
559         *md5 = NULL;
560 #endif
561
562         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
563          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
564          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
565          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
566          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
567          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
568          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
569          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
570          * going out.  */
571         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
572         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
573
574         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
575                 opts->options |= OPTION_TS;
576                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
577                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
578                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
579         }
580         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
581                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
582                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
583                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
584         }
585         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
586                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
587                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
588                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
589         }
590
591         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
592                 u32 need = fastopen->cookie.len;
593
594                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
595                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
596                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
597                 if (remaining >= need) {
598                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
599                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
600                         remaining -= need;
601                         tp->syn_fastopen = 1;
602                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
603                 }
604         }
605
606         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
607 }
608
609 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
610 static unsigned int tcp_synack_options(struct request_sock *req,
611                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
612                                        struct tcp_out_options *opts,
613                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
614                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
615 {
616         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
617         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
618
619 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
620         if (md5) {
621                 opts->options |= OPTION_MD5;
622                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
623
624                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
625                  * options. There was discussion about disabling SACK
626                  * rather than TS in order to fit in better with old,
627                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
628                  */
629                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
630         }
631 #endif
632
633         /* We always send an MSS option. */
634         opts->mss = mss;
635         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
636
637         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
638                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
639                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
640                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
641         }
642         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
643                 opts->options |= OPTION_TS;
644                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
645                 opts->tsecr = req->ts_recent;
646                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
647         }
648         if (likely(ireq->sack_ok)) {
649                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
650                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
651                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
652         }
653         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
654                 u32 need = foc->len;
655
656                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
657                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
658                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
659                 if (remaining >= need) {
660                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
661                         opts->fastopen_cookie = foc;
662                         remaining -= need;
663                 }
664         }
665
666         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
667 }
668
669 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
670  * final wire format yet.
671  */
672 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
673                                         struct tcp_out_options *opts,
674                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
675 {
676         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
677         unsigned int size = 0;
678         unsigned int eff_sacks;
679
680         opts->options = 0;
681
682 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
683         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
684         if (unlikely(*md5)) {
685                 opts->options |= OPTION_MD5;
686                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
687         }
688 #else
689         *md5 = NULL;
690 #endif
691
692         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
693                 opts->options |= OPTION_TS;
694                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
695                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
696                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
697         }
698
699         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
700         if (unlikely(eff_sacks)) {
701                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
702                 opts->num_sack_blocks =
703                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
704                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
705                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
706                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
707                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
708         }
709
710         return size;
711 }
712
713
714 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
715  *
716  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
717  * to reduce RTT and bufferbloat.
718  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
719  *
720  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
721  * needs to be reallocated in a driver.
722  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
723  *
724  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
725  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
726  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
727  */
728 struct tsq_tasklet {
729         struct tasklet_struct   tasklet;
730         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
731 };
732 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
733
734 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
735 {
736         if ((1 << sk->sk_state) &
737             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
738              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
739                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
740
741                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
742                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
743                         tcp_mstamp_refresh(tp);
744                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
745                 }
746
747                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
748                                0, GFP_ATOMIC);
749         }
750 }
751 /*
752  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
753  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
754  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
755  * interrupt us (non NAPI drivers)
756  */
757 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
758 {
759         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
760         LIST_HEAD(list);
761         unsigned long flags;
762         struct list_head *q, *n;
763         struct tcp_sock *tp;
764         struct sock *sk;
765
766         local_irq_save(flags);
767         list_splice_init(&tsq->head, &list);
768         local_irq_restore(flags);
769
770         list_for_each_safe(q, n, &list) {
771                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
772                 list_del(&tp->tsq_node);
773
774                 sk = (struct sock *)tp;
775                 smp_mb__before_atomic();
776                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
777
778                 if (!sk->sk_lock.owned &&
779                     test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags)) {
780                         bh_lock_sock(sk);
781                         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
782                                 clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
783                                 tcp_tsq_handler(sk);
784                         }
785                         bh_unlock_sock(sk);
786                 }
787
788                 sk_free(sk);
789         }
790 }
791
792 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
793                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
794                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
795                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
796 /**
797  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
798  * @sk: socket
799  *
800  * called from release_sock() to perform protocol dependent
801  * actions before socket release.
802  */
803 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
804 {
805         unsigned long flags, nflags;
806
807         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
808         do {
809                 flags = sk->sk_tsq_flags;
810                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
811                         return;
812                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
813         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
814
815         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED)
816                 tcp_tsq_handler(sk);
817
818         /* Here begins the tricky part :
819          * We are called from release_sock() with :
820          * 1) BH disabled
821          * 2) sk_lock.slock spinlock held
822          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
823          *
824          * But following code is meant to be called from BH handlers,
825          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
826          */
827         sock_release_ownership(sk);
828
829         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
830                 tcp_write_timer_handler(sk);
831                 __sock_put(sk);
832         }
833         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
834                 tcp_delack_timer_handler(sk);
835                 __sock_put(sk);
836         }
837         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
838                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
839                 __sock_put(sk);
840         }
841 }
842 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
843
844 void __init tcp_tasklet_init(void)
845 {
846         int i;
847
848         for_each_possible_cpu(i) {
849                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
850
851                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
852                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
853                              tcp_tasklet_func,
854                              (unsigned long)tsq);
855         }
856 }
857
858 /*
859  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
860  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
861  * hold qdisc lock.
862  */
863 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
864 {
865         struct sock *sk = skb->sk;
866         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
867         unsigned long flags, nval, oval;
868
869         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
870          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
871          */
872         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
873
874         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
875          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
876          * This gives :
877          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
878          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
879          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
880          */
881         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
882                 goto out;
883
884         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
885                 struct tsq_tasklet *tsq;
886                 bool empty;
887
888                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
889                         goto out;
890
891                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED | TCPF_TSQ_DEFERRED;
892                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
893                 if (nval != oval)
894                         continue;
895
896                 /* queue this socket to tasklet queue */
897                 local_irq_save(flags);
898                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
899                 empty = list_empty(&tsq->head);
900                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
901                 if (empty)
902                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
903                 local_irq_restore(flags);
904                 return;
905         }
906 out:
907         sk_free(sk);
908 }
909
910 /* Note: Called under hard irq.
911  * We can not call TCP stack right away.
912  */
913 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
914 {
915         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
916         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
917         unsigned long nval, oval;
918
919         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
920                 struct tsq_tasklet *tsq;
921                 bool empty;
922
923                 if (oval & TSQF_QUEUED)
924                         break;
925
926                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED | TCPF_TSQ_DEFERRED;
927                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
928                 if (nval != oval)
929                         continue;
930
931                 if (!refcount_inc_not_zero(&sk->sk_wmem_alloc))
932                         break;
933                 /* queue this socket to tasklet queue */
934                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
935                 empty = list_empty(&tsq->head);
936                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
937                 if (empty)
938                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
939                 break;
940         }
941         return HRTIMER_NORESTART;
942 }
943
944 /* BBR congestion control needs pacing.
945  * Same remark for SO_MAX_PACING_RATE.
946  * sch_fq packet scheduler is efficiently handling pacing,
947  * but is not always installed/used.
948  * Return true if TCP stack should pace packets itself.
949  */
950 static bool tcp_needs_internal_pacing(const struct sock *sk)
951 {
952         return smp_load_acquire(&sk->sk_pacing_status) == SK_PACING_NEEDED;
953 }
954
955 static void tcp_internal_pacing(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
956 {
957         u64 len_ns;
958         u32 rate;
959
960         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
961                 return;
962         rate = sk->sk_pacing_rate;
963         if (!rate || rate == ~0U)
964                 return;
965
966         /* Should account for header sizes as sch_fq does,
967          * but lets make things simple.
968          */
969         len_ns = (u64)skb->len * NSEC_PER_SEC;
970         do_div(len_ns, rate);
971         hrtimer_start(&tcp_sk(sk)->pacing_timer,
972                       ktime_add_ns(ktime_get(), len_ns),
973                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
974 }
975
976 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
977  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
978  * transmission and possible later retransmissions.
979  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
980  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
981  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
982  * device.
983  *
984  * We are working here with either a clone of the original
985  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
986  */
987 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
988                             gfp_t gfp_mask)
989 {
990         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
991         struct inet_sock *inet;
992         struct tcp_sock *tp;
993         struct tcp_skb_cb *tcb;
994         struct tcp_out_options opts;
995         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
996         struct sk_buff *oskb = NULL;
997         struct tcp_md5sig_key *md5;
998         struct tcphdr *th;
999         int err;
1000
1001         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1002         tp = tcp_sk(sk);
1003
1004         if (clone_it) {
1005                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1006                         - tp->snd_una;
1007                 oskb = skb;
1008                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
1009                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
1010                 else
1011                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
1012                 if (unlikely(!skb))
1013                         return -ENOBUFS;
1014         }
1015         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1016
1017         inet = inet_sk(sk);
1018         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1019         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1020
1021         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1022                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1023         else
1024                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1025                                                            &md5);
1026         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1027
1028         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1029          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1030          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
1031          *
1032          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1033          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1034          */
1035         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1036
1037         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1038          * this might cause drops if packet is looped back :
1039          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1040          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1041          */
1042         skb->pfmemalloc = 0;
1043
1044         skb_push(skb, tcp_header_size);
1045         skb_reset_transport_header(skb);
1046
1047         skb_orphan(skb);
1048         skb->sk = sk;
1049         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1050         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1051         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1052
1053         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1054
1055         /* Build TCP header and checksum it. */
1056         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1057         th->source              = inet->inet_sport;
1058         th->dest                = inet->inet_dport;
1059         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1060         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
1061         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1062                                         tcb->tcp_flags);
1063
1064         th->check               = 0;
1065         th->urg_ptr             = 0;
1066
1067         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1068         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1069                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1070                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1071                         th->urg = 1;
1072                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1073                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1074                         th->urg = 1;
1075                 }
1076         }
1077
1078         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1079         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1080         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1081                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1082                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1083         } else {
1084                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1085                  * is never scaled.
1086                  */
1087                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1088         }
1089 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1090         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1091         if (md5) {
1092                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1093                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1094                                                md5, sk, skb);
1095         }
1096 #endif
1097
1098         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1099
1100         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1101                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1102
1103         if (skb->len != tcp_header_size) {
1104                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1105                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1106                 tcp_internal_pacing(sk, skb);
1107         }
1108
1109         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1110                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1111                               tcp_skb_pcount(skb));
1112
1113         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1114         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1115         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1116         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1117
1118         /* Our usage of tstamp should remain private */
1119         skb->tstamp = 0;
1120
1121         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1122         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1123                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1124
1125         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1126
1127         if (unlikely(err > 0)) {
1128                 tcp_enter_cwr(sk);
1129                 err = net_xmit_eval(err);
1130         }
1131         if (!err && oskb) {
1132                 oskb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1133                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1134         }
1135         return err;
1136 }
1137
1138 /* This routine just queues the buffer for sending.
1139  *
1140  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1141  * otherwise socket can stall.
1142  */
1143 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1144 {
1145         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1146
1147         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1148         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1149         __skb_header_release(skb);
1150         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1151         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1152         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1153 }
1154
1155 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1156 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1157 {
1158         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1159                 /* Avoid the costly divide in the normal
1160                  * non-TSO case.
1161                  */
1162                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1163                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1164         } else {
1165                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1166                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1167         }
1168 }
1169
1170 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1171  * skb is counted to fackets_out or not.
1172  */
1173 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1174                                    int decr)
1175 {
1176         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1177
1178         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1179                 return;
1180
1181         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1182                 tp->fackets_out -= decr;
1183 }
1184
1185 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1186  * tweaks to fix counters
1187  */
1188 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1189 {
1190         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1191
1192         tp->packets_out -= decr;
1193
1194         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1195                 tp->sacked_out -= decr;
1196         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1197                 tp->retrans_out -= decr;
1198         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1199                 tp->lost_out -= decr;
1200
1201         /* Reno case is special. Sigh... */
1202         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1203                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1204
1205         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1206
1207         if (tp->lost_skb_hint &&
1208             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1209             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1210                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1211
1212         tcp_verify_left_out(tp);
1213 }
1214
1215 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1216 {
1217         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1218                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1219 }
1220
1221 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1222 {
1223         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1224
1225         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1226             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1227                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1228                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1229
1230                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1231                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1232                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1233                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1234                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1235         }
1236 }
1237
1238 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1239 {
1240         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1241         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1242 }
1243
1244 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1245  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1246  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1247  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1248  */
1249 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1250                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1251 {
1252         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1253         struct sk_buff *buff;
1254         int nsize, old_factor;
1255         int nlen;
1256         u8 flags;
1257
1258         if (WARN_ON(len > skb->len))
1259                 return -EINVAL;
1260
1261         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1262         if (nsize < 0)
1263                 nsize = 0;
1264
1265         if (skb_unclone(skb, gfp))
1266                 return -ENOMEM;
1267
1268         /* Get a new skb... force flag on. */
1269         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1270         if (!buff)
1271                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1272
1273         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1274         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1275         nlen = skb->len - len - nsize;
1276         buff->truesize += nlen;
1277         skb->truesize -= nlen;
1278
1279         /* Correct the sequence numbers. */
1280         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1281         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1282         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1283
1284         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1285         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1286         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1287         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1288         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1289         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1290
1291         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1292                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1293                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1294                                                        skb_put(buff, nsize),
1295                                                        nsize, 0);
1296
1297                 skb_trim(skb, len);
1298
1299                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1300         } else {
1301                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1302                 skb_split(skb, buff, len);
1303         }
1304
1305         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1306
1307         buff->tstamp = skb->tstamp;
1308         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1309
1310         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1311
1312         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1313         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1314         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1315
1316         /* Update delivered info for the new segment */
1317         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1318
1319         /* If this packet has been sent out already, we must
1320          * adjust the various packet counters.
1321          */
1322         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1323                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1324                         tcp_skb_pcount(buff);
1325
1326                 if (diff)
1327                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1328         }
1329
1330         /* Link BUFF into the send queue. */
1331         __skb_header_release(buff);
1332         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1333
1334         return 0;
1335 }
1336
1337 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1338  * data is not copied, but immediately discarded.
1339  */
1340 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1341 {
1342         struct skb_shared_info *shinfo;
1343         int i, k, eat;
1344
1345         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1346         if (eat) {
1347                 __skb_pull(skb, eat);
1348                 len -= eat;
1349                 if (!len)
1350                         return 0;
1351         }
1352         eat = len;
1353         k = 0;
1354         shinfo = skb_shinfo(skb);
1355         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1356                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1357
1358                 if (size <= eat) {
1359                         skb_frag_unref(skb, i);
1360                         eat -= size;
1361                 } else {
1362                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1363                         if (eat) {
1364                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1365                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1366                                 eat = 0;
1367                         }
1368                         k++;
1369                 }
1370         }
1371         shinfo->nr_frags = k;
1372
1373         skb->data_len -= len;
1374         skb->len = skb->data_len;
1375         return len;
1376 }
1377
1378 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1379 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1380 {
1381         u32 delta_truesize;
1382
1383         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1384                 return -ENOMEM;
1385
1386         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1387
1388         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1389         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1390
1391         if (delta_truesize) {
1392                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1393                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1394                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1395                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1396         }
1397
1398         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1399         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1400                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1401
1402         return 0;
1403 }
1404
1405 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1406 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1407 {
1408         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1409         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1410         int mss_now;
1411
1412         /* Calculate base mss without TCP options:
1413            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1414          */
1415         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1416
1417         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1418         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1419                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1420
1421                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1422                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1423         }
1424
1425         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1426         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1427                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1428
1429         /* Now subtract optional transport overhead */
1430         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1431
1432         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1433         if (mss_now < 48)
1434                 mss_now = 48;
1435         return mss_now;
1436 }
1437
1438 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1439 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1440 {
1441         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1442         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1443                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1444 }
1445
1446 /* Inverse of above */
1447 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1448 {
1449         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1450         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1451         int mtu;
1452
1453         mtu = mss +
1454               tp->tcp_header_len +
1455               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1456               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1457
1458         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1459         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1460                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1461
1462                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1463                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1464         }
1465         return mtu;
1466 }
1467 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1468
1469 /* MTU probing init per socket */
1470 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1471 {
1472         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1473         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1474         struct net *net = sock_net(sk);
1475
1476         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1477         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1478                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1479         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1480         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1481         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1482                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1483 }
1484 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1485
1486 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1487
1488    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1489    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1490
1491    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1492    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1493    It also does not include TCP options.
1494
1495    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1496
1497    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1498    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1499    taking into account current pmtu, but never exceeds
1500    tp->rx_opt.mss_clamp.
1501
1502    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1503    DOES NOT include either tcp or ip options.
1504
1505    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1506    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1507  */
1508 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1509 {
1510         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1511         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1512         int mss_now;
1513
1514         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1515                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1516
1517         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1518         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1519
1520         /* And store cached results */
1521         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1522         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1523                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1524         tp->mss_cache = mss_now;
1525
1526         return mss_now;
1527 }
1528 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1529
1530 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1531  * and even PMTU discovery events into account.
1532  */
1533 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1534 {
1535         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1536         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1537         u32 mss_now;
1538         unsigned int header_len;
1539         struct tcp_out_options opts;
1540         struct tcp_md5sig_key *md5;
1541
1542         mss_now = tp->mss_cache;
1543
1544         if (dst) {
1545                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1546                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1547                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1548         }
1549
1550         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1551                      sizeof(struct tcphdr);
1552         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1553          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1554          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1555          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1556         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1557                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1558                 mss_now -= delta;
1559         }
1560
1561         return mss_now;
1562 }
1563
1564 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1565  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1566  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1567  */
1568 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1569 {
1570         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1571
1572         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1573             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1574                 /* Limited by application or receiver window. */
1575                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1576                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1577                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1578                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1579                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1580                 }
1581                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1582         }
1583         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1584 }
1585
1586 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1587 {
1588         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1589         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1590
1591         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1592          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1593          */
1594         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1595             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1596                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1597                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1598                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1599         }
1600
1601         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1602                 /* Network is feed fully. */
1603                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1604                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1605         } else {
1606                 /* Network starves. */
1607                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1608                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1609
1610                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1611                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1612                     !ca_ops->cong_control)
1613                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1614
1615                 /* The following conditions together indicate the starvation
1616                  * is caused by insufficient sender buffer:
1617                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1618                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1619                  * 3) no more data to send (null tcp_send_head )
1620                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1621                  */
1622                 if (!tcp_send_head(sk) && sk->sk_socket &&
1623                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1624                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1625                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1626         }
1627 }
1628
1629 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1630 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1631 {
1632         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1633                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1634 }
1635
1636 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1637  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1638  * The test is really :
1639  * if ((skb->len % mss) != 0)
1640  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1641  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1642  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1643  */
1644 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1645                                 const struct sk_buff *skb)
1646 {
1647         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1648                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1649 }
1650
1651 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1652  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1653  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1654  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1655  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1656  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1657  */
1658 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1659                             int nonagle)
1660 {
1661         return partial &&
1662                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1663                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1664 }
1665
1666 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1667  * to send one TSO packet per ms
1668  */
1669 u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1670                      int min_tso_segs)
1671 {
1672         u32 bytes, segs;
1673
1674         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1675                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1676
1677         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1678          * not one big TSO packet every 100 ms.
1679          * This preserves ACK clocking and is consistent
1680          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1681          */
1682         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1683
1684         return min_t(u32, segs, sk->sk_gso_max_segs);
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL(tcp_tso_autosize);
1687
1688 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1689  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1690  */
1691 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1692 {
1693         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1694         u32 tso_segs = ca_ops->tso_segs_goal ? ca_ops->tso_segs_goal(sk) : 0;
1695
1696         return tso_segs ? :
1697                 tcp_tso_autosize(sk, mss_now, sysctl_tcp_min_tso_segs);
1698 }
1699
1700 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1701 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1702                                         const struct sk_buff *skb,
1703                                         unsigned int mss_now,
1704                                         unsigned int max_segs,
1705                                         int nonagle)
1706 {
1707         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1708         u32 partial, needed, window, max_len;
1709
1710         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1711         max_len = mss_now * max_segs;
1712
1713         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1714                 return max_len;
1715
1716         needed = min(skb->len, window);
1717
1718         if (max_len <= needed)
1719                 return max_len;
1720
1721         partial = needed % mss_now;
1722         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1723          * to include this last segment in this skb.
1724          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1725          */
1726         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1727                 return needed - partial;
1728
1729         return needed;
1730 }
1731
1732 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1733  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1734  */
1735 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1736                                          const struct sk_buff *skb)
1737 {
1738         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1739
1740         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1741         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1742             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1743                 return 1;
1744
1745         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1746         cwnd = tp->snd_cwnd;
1747         if (in_flight >= cwnd)
1748                 return 0;
1749
1750         /* For better scheduling, ensure we have at least
1751          * 2 GSO packets in flight.
1752          */
1753         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1754         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1755 }
1756
1757 /* Initialize TSO state of a skb.
1758  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1759  * SKB onto the wire.
1760  */
1761 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1762 {
1763         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1764
1765         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1766                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1767                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1768         }
1769         return tso_segs;
1770 }
1771
1772
1773 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1774  * sent now.
1775  */
1776 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1777                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1778 {
1779         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1780          * write_queue (they have no chances to get new data).
1781          *
1782          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1783          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1784          */
1785         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1786                 return true;
1787
1788         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1789         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1790                 return true;
1791
1792         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1793                 return true;
1794
1795         return false;
1796 }
1797
1798 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1799 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1800                              const struct sk_buff *skb,
1801                              unsigned int cur_mss)
1802 {
1803         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1804
1805         if (skb->len > cur_mss)
1806                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1807
1808         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1809 }
1810
1811 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1812  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1813  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1814  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1815  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1816  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1817  */
1818 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1819                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1820 {
1821         struct sk_buff *buff;
1822         int nlen = skb->len - len;
1823         u8 flags;
1824
1825         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1826         if (skb->len != skb->data_len)
1827                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1828
1829         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1830         if (unlikely(!buff))
1831                 return -ENOMEM;
1832
1833         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1834         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1835         buff->truesize += nlen;
1836         skb->truesize -= nlen;
1837
1838         /* Correct the sequence numbers. */
1839         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1840         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1841         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1842
1843         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1844         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1845         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1846         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1847
1848         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1849         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1850
1851         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1852
1853         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1854         skb_split(skb, buff, len);
1855         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1856
1857         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1858         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1859         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1860
1861         /* Link BUFF into the send queue. */
1862         __skb_header_release(buff);
1863         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1864
1865         return 0;
1866 }
1867
1868 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1869  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1870  *
1871  * This algorithm is from John Heffner.
1872  */
1873 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1874                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1875 {
1876         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1877         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1878         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1879         struct sk_buff *head;
1880         int win_divisor;
1881
1882         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1883                 goto send_now;
1884
1885         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1886                 goto send_now;
1887
1888         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1889          * only if the last write was recent.
1890          */
1891         if ((s32)(tcp_jiffies32 - tp->lsndtime) > 0)
1892                 goto send_now;
1893
1894         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1895
1896         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1897
1898         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1899
1900         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1901         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1902
1903         limit = min(send_win, cong_win);
1904
1905         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1906         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1907                 goto send_now;
1908
1909         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1910         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1911                 goto send_now;
1912
1913         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1914         if (win_divisor) {
1915                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1916
1917                 /* If at least some fraction of a window is available,
1918                  * just use it.
1919                  */
1920                 chunk /= win_divisor;
1921                 if (limit >= chunk)
1922                         goto send_now;
1923         } else {
1924                 /* Different approach, try not to defer past a single
1925                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1926                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1927                  * then send now.
1928                  */
1929                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1930                         goto send_now;
1931         }
1932
1933         head = tcp_write_queue_head(sk);
1934
1935         age = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, head->skb_mstamp);
1936         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1937         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1938                 goto send_now;
1939
1940         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
1941
1942         if (cong_win < send_win && cong_win <= skb->len)
1943                 *is_cwnd_limited = true;
1944
1945         return true;
1946
1947 send_now:
1948         return false;
1949 }
1950
1951 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
1952 {
1953         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1954         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1955         struct net *net = sock_net(sk);
1956         u32 interval;
1957         s32 delta;
1958
1959         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
1960         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
1961         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
1962                 int mss = tcp_current_mss(sk);
1963
1964                 /* Update current search range */
1965                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1966                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
1967                         sizeof(struct tcphdr) +
1968                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1969                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
1970
1971                 /* Update probe time stamp */
1972                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1973         }
1974 }
1975
1976 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1977  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1978  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1979  * changes resulting in larger path MTUs.
1980  *
1981  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1982  *         1 if a probe was sent,
1983  *         -1 otherwise
1984  */
1985 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1986 {
1987         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1988         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1989         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1990         struct net *net = sock_net(sk);
1991         int probe_size;
1992         int size_needed;
1993         int copy, len;
1994         int mss_now;
1995         int interval;
1996
1997         /* Not currently probing/verifying,
1998          * not in recovery,
1999          * have enough cwnd, and
2000          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2001          */
2002         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2003                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2004                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2005                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2006                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2007                 return -1;
2008
2009         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2010          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2011          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2012          */
2013         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2014         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2015                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2016         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2017         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2018         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2019          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2020          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2021          */
2022         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2023                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2024                 /* Check whether enough time has elaplased for
2025                  * another round of probing.
2026                  */
2027                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2028                 return -1;
2029         }
2030
2031         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2032         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2033                 return -1;
2034
2035         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2036                 return -1;
2037         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2038                 return 0;
2039
2040         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2041         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2042                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2043                         return -1;
2044                 else
2045                         return 0;
2046         }
2047
2048         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2049         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2050         if (!nskb)
2051                 return -1;
2052         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2053         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2054
2055         skb = tcp_send_head(sk);
2056
2057         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2058         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2059         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2060         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2061         nskb->csum = 0;
2062         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
2063
2064         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2065         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2066
2067         len = 0;
2068         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2069                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2070                 if (nskb->ip_summed) {
2071                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2072                 } else {
2073                         __wsum csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
2074                                                              skb_put(nskb, copy),
2075                                                              copy, 0);
2076                         nskb->csum = csum_block_add(nskb->csum, csum, len);
2077                 }
2078
2079                 if (skb->len <= copy) {
2080                         /* We've eaten all the data from this skb.
2081                          * Throw it away. */
2082                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2083                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2084                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2085                 } else {
2086                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2087                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2088                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2089                                 skb_pull(skb, copy);
2090                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2091                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
2092                                                                  skb->len, 0);
2093                         } else {
2094                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2095                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2096                         }
2097                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2098                 }
2099
2100                 len += copy;
2101
2102                 if (len >= probe_size)
2103                         break;
2104         }
2105         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2106
2107         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2108          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2109          */
2110         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2111                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2112                  * effectively two packets. */
2113                 tp->snd_cwnd--;
2114                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2115
2116                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2117                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2118                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2119
2120                 return 1;
2121         }
2122
2123         return -1;
2124 }
2125
2126 static bool tcp_pacing_check(const struct sock *sk)
2127 {
2128         return tcp_needs_internal_pacing(sk) &&
2129                hrtimer_active(&tcp_sk(sk)->pacing_timer);
2130 }
2131
2132 /* TCP Small Queues :
2133  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2134  * (These limits are doubled for retransmits)
2135  * This allows for :
2136  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2137  *  - faster recovery
2138  *  - high rates
2139  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2140  * of queued bytes to ensure line rate.
2141  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2142  */
2143 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2144                                   unsigned int factor)
2145 {
2146         unsigned int limit;
2147
2148         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2149         limit = min_t(u32, limit, sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2150         limit <<= factor;
2151
2152         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2153                 /* Always send the 1st or 2nd skb in write queue.
2154                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2155                  * after softirq/tasklet schedule.
2156                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2157                  */
2158                 if (skb == sk->sk_write_queue.next ||
2159                     skb->prev == sk->sk_write_queue.next)
2160                         return false;
2161
2162                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2163                 /* It is possible TX completion already happened
2164                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2165                  * test again the condition.
2166                  */
2167                 smp_mb__after_atomic();
2168                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2169                         return true;
2170         }
2171         return false;
2172 }
2173
2174 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2175 {
2176         const u32 now = tcp_jiffies32;
2177         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2178
2179         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2180                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2181         tp->chrono_start = now;
2182         tp->chrono_type = new;
2183 }
2184
2185 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2186 {
2187         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2188
2189         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2190          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2191          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2192          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2193          */
2194         if (type > tp->chrono_type)
2195                 tcp_chrono_set(tp, type);
2196 }
2197
2198 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2199 {
2200         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2201
2202
2203         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2204          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2205          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2206          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2207          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2208          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2209          */
2210         if (tcp_write_queue_empty(sk))
2211                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2212         else if (type == tp->chrono_type)
2213                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2214 }
2215
2216 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2217  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2218  * window for us.
2219  *
2220  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2221  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2222  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2223  *
2224  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2225  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2226
2227  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2228  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2229  */
2230 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2231                            int push_one, gfp_t gfp)
2232 {
2233         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2234         struct sk_buff *skb;
2235         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2236         int cwnd_quota;
2237         int result;
2238         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2239         u32 max_segs;
2240
2241         sent_pkts = 0;
2242
2243         tcp_mstamp_refresh(tp);
2244         if (!push_one) {
2245                 /* Do MTU probing. */
2246                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2247                 if (!result) {
2248                         return false;
2249                 } else if (result > 0) {
2250                         sent_pkts = 1;
2251                 }
2252         }
2253
2254         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2255         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2256                 unsigned int limit;
2257
2258                 if (tcp_pacing_check(sk))
2259                         break;
2260
2261                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2262                 BUG_ON(!tso_segs);
2263
2264                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2265                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2266                         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
2267                         goto repair; /* Skip network transmission */
2268                 }
2269
2270                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2271                 if (!cwnd_quota) {
2272                         if (push_one == 2)
2273                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2274                                 cwnd_quota = 1;
2275                         else
2276                                 break;
2277                 }
2278
2279                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2280                         is_rwnd_limited = true;
2281                         break;
2282                 }
2283
2284                 if (tso_segs == 1) {
2285                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2286                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2287                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2288                                 break;
2289                 } else {
2290                         if (!push_one &&
2291                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2292                                                  max_segs))
2293                                 break;
2294                 }
2295
2296                 limit = mss_now;
2297                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2298                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2299                                                     min_t(unsigned int,
2300                                                           cwnd_quota,
2301                                                           max_segs),
2302                                                     nonagle);
2303
2304                 if (skb->len > limit &&
2305                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2306                         break;
2307
2308                 if (test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
2309                         clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
2310                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2311                         break;
2312
2313                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2314                         break;
2315
2316 repair:
2317                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2318                  * This call will increment packets_out.
2319                  */
2320                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2321
2322                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2323                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2324
2325                 if (push_one)
2326                         break;
2327         }
2328
2329         if (is_rwnd_limited)
2330                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2331         else
2332                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2333
2334         if (likely(sent_pkts)) {
2335                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2336                         tp->prr_out += sent_pkts;
2337
2338                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2339                 if (push_one != 2)
2340                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2341                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2342                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2343                 return false;
2344         }
2345         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2346 }
2347
2348 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2349 {
2350         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2351         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2352         u32 timeout, rto_delta_us;
2353
2354         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2355          * finishes.
2356          */
2357         if (tp->fastopen_rsk)
2358                 return false;
2359
2360         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2361          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2362          */
2363         if ((sysctl_tcp_early_retrans != 3 && sysctl_tcp_early_retrans != 4) ||
2364             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2365             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2366                 return false;
2367
2368         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2369              tcp_send_head(sk))
2370                 return false;
2371
2372         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2373          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2374          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2375          */
2376         if (tp->srtt_us) {
2377                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2378                 if (tp->packets_out == 1)
2379                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2380                 else
2381                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2382         } else {
2383                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2384         }
2385
2386         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2387         rto_delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2388         if (rto_delta_us > 0)
2389                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2390
2391         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2392                                   TCP_RTO_MAX);
2393         return true;
2394 }
2395
2396 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2397  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2398  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2399  */
2400 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2401                                     const struct sk_buff *skb)
2402 {
2403         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2404                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2405                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2406                 return true;
2407         }
2408         return false;
2409 }
2410
2411 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2412  * retransmit the last segment.
2413  */
2414 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2415 {
2416         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2417         struct sk_buff *skb;
2418         int pcount;
2419         int mss = tcp_current_mss(sk);
2420
2421         skb = tcp_send_head(sk);
2422         if (skb) {
2423                 if (tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2424                         pcount = tp->packets_out;
2425                         tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2426                         if (tp->packets_out > pcount)
2427                                 goto probe_sent;
2428                         goto rearm_timer;
2429                 }
2430                 skb = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
2431         } else {
2432                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2433         }
2434
2435         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2436         if (tp->tlp_high_seq)
2437                 goto rearm_timer;
2438
2439         /* Retransmit last segment. */
2440         if (WARN_ON(!skb))
2441                 goto rearm_timer;
2442
2443         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2444                 goto rearm_timer;
2445
2446         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2447         if (WARN_ON(!pcount))
2448                 goto rearm_timer;
2449
2450         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2451                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2452                                           GFP_ATOMIC)))
2453                         goto rearm_timer;
2454                 skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2455         }
2456
2457         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2458                 goto rearm_timer;
2459
2460         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2461                 goto rearm_timer;
2462
2463         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2464         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2465
2466 probe_sent:
2467         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2468         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2469         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2470 rearm_timer:
2471         tcp_rearm_rto(sk);
2472 }
2473
2474 /* Push out any pending frames which were held back due to
2475  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2476  * The socket must be locked by the caller.
2477  */
2478 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2479                                int nonagle)
2480 {
2481         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2482          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2483          * all will be happy.
2484          */
2485         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2486                 return;
2487
2488         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2489                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2490                 tcp_check_probe_timer(sk);
2491 }
2492
2493 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2494  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2495  */
2496 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2497 {
2498         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2499
2500         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2501
2502         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2503 }
2504
2505 /* This function returns the amount that we can raise the
2506  * usable window based on the following constraints
2507  *
2508  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2509  * 2. We limit memory per socket
2510  *
2511  * RFC 1122:
2512  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2513  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2514  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2515  *
2516  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2517  * it at least MSS bytes.
2518  *
2519  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2520  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2521  *
2522  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2523  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2524  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2525  * window to always advance by a single byte.
2526  *
2527  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2528  * then this will not be a problem.
2529  *
2530  * BSD seems to make the following compromise:
2531  *
2532  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2533  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2534  *      then set the window to 0.
2535  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2536  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2537  *      and from being larger than the largest representable value.
2538  *
2539  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2540  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2541  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2542  * those cases where the window is constrained on the sender side
2543  * because the pipeline is full.
2544  *
2545  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2546  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2547  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2548  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2549  * of having a fixed window size at almost all times.
2550  *
2551  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2552  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2553  *
2554  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2555  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2556  */
2557 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2558 {
2559         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2560         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2561         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2562          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2563          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2564          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2565          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2566          */
2567         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2568         int free_space = tcp_space(sk);
2569         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2570         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2571         int window;
2572
2573         if (unlikely(mss > full_space)) {
2574                 mss = full_space;
2575                 if (mss <= 0)
2576                         return 0;
2577         }
2578         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2579                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2580
2581                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2582                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2583                                                4U * tp->advmss);
2584
2585                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2586                  * increase it due to wscale.
2587                  */
2588                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2589
2590                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2591                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2592                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2593                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2594                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2595                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2596                  */
2597                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2598                         return 0;
2599         }
2600
2601         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2602                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2603
2604         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2605          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2606          */
2607         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2608                 window = free_space;
2609
2610                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2611                  * Import case: prevent zero window announcement if
2612                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2613                  */
2614                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2615         } else {
2616                 window = tp->rcv_wnd;
2617                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2618                  * Window clamp already applied above.
2619                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2620                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2621                  * and multiply from happening most of the time.
2622                  * We also don't do any window rounding when the free space
2623                  * is too small.
2624                  */
2625                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2626                         window = rounddown(free_space, mss);
2627                 else if (mss == full_space &&
2628                          free_space > window + (full_space >> 1))
2629                         window = free_space;
2630         }
2631
2632         return window;
2633 }
2634
2635 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2636                              const struct sk_buff *next_skb)
2637 {
2638         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2639                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2640                         skb_shinfo(next_skb);
2641                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2642
2643                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2644                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2645                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2646                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2647         }
2648 }
2649
2650 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2651 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2652 {
2653         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2654         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2655         int skb_size, next_skb_size;
2656
2657         skb_size = skb->len;
2658         next_skb_size = next_skb->len;
2659
2660         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2661
2662         if (next_skb_size) {
2663                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2664                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2665                                       next_skb_size);
2666                 else if (!skb_shift(skb, next_skb, next_skb_size))
2667                         return false;
2668         }
2669         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2670
2671         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2672
2673         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2674                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2675
2676         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2677                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2678
2679         /* Update sequence range on original skb. */
2680         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2681
2682         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2683         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2684
2685         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2686          * packet counting does not break.
2687          */
2688         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2689         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2690
2691         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2692         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2693         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2694                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2695
2696         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2697
2698         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2699
2700         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2701         return true;
2702 }
2703
2704 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2705 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2706 {
2707         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2708                 return false;
2709         if (skb_cloned(skb))
2710                 return false;
2711         if (skb == tcp_send_head(sk))
2712                 return false;
2713         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2714         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2715                 return false;
2716
2717         return true;
2718 }
2719
2720 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2721  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2722  */
2723 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2724                                      int space)
2725 {
2726         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2727         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2728         bool first = true;
2729
2730         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2731                 return;
2732         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2733                 return;
2734
2735         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2736                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2737                         break;
2738
2739                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2740                         break;
2741
2742                 space -= skb->len;
2743
2744                 if (first) {
2745                         first = false;
2746                         continue;
2747                 }
2748
2749                 if (space < 0)
2750                         break;
2751
2752                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2753                         break;
2754
2755                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2756                         break;
2757         }
2758 }
2759
2760 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2761  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2762  * error occurred which prevented the send.
2763  */
2764 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2765 {
2766         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2767         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2768         unsigned int cur_mss;
2769         int diff, len, err;
2770
2771
2772         /* Inconclusive MTU probe */
2773         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2774                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2775
2776         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2777          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2778          */
2779         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2780             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2781                   sk->sk_sndbuf))
2782                 return -EAGAIN;
2783
2784         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2785                 return -EBUSY;
2786
2787         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2788                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2789                         BUG();
2790                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2791                         return -ENOMEM;
2792         }
2793
2794         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2795                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2796
2797         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2798
2799         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2800          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2801          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2802          * our retransmit serves as a zero window probe.
2803          */
2804         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2805             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2806                 return -EAGAIN;
2807
2808         len = cur_mss * segs;
2809         if (skb->len > len) {
2810                 if (tcp_fragment(sk, skb, len, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2811                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2812         } else {
2813                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2814                         return -ENOMEM;
2815
2816                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2817                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2818                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2819                 if (diff)
2820                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2821                 if (skb->len < cur_mss)
2822                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2823         }
2824
2825         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2826         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2827                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2828
2829         /* Update global and local TCP statistics. */
2830         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2831         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2832         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2833                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2834         tp->total_retrans += segs;
2835
2836         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2837          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2838          * beyond what csum_start can cover.
2839          */
2840         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2841                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2842                 struct sk_buff *nskb;
2843
2844                 nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2845                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2846                              -ENOBUFS;
2847                 if (!err) {
2848                         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
2849                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2850                 }
2851         } else {
2852                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2853         }
2854
2855         if (likely(!err)) {
2856                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2857         } else if (err != -EBUSY) {
2858                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2859         }
2860         return err;
2861 }
2862
2863 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2864 {
2865         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2866         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2867
2868         if (err == 0) {
2869 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2870                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2871                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2872                 }
2873 #endif
2874                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2875                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2876
2877                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2878                 if (!tp->retrans_stamp)
2879                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2880
2881         }
2882
2883         if (tp->undo_retrans < 0)
2884                 tp->undo_retrans = 0;
2885         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2886         return err;
2887 }
2888
2889 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2890  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2891  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2892  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2893  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2894  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2895  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2896  */
2897 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2898 {
2899         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2900         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2901         struct sk_buff *skb;
2902         struct sk_buff *hole = NULL;
2903         u32 max_segs;
2904         int mib_idx;
2905
2906         if (!tp->packets_out)
2907                 return;
2908
2909         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2910                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2911         } else {
2912                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2913         }
2914
2915         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
2916         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2917                 __u8 sacked;
2918                 int segs;
2919
2920                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2921                         break;
2922
2923                 if (tcp_pacing_check(sk))
2924                         break;
2925
2926                 /* we could do better than to assign each time */
2927                 if (!hole)
2928                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2929
2930                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
2931                 if (segs <= 0)
2932                         return;
2933                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2934                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
2935                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
2936                  */
2937                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
2938
2939                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
2940                         break;
2941                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2942                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2943                                 hole = skb;
2944                         continue;
2945
2946                 } else {
2947                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2948                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2949                         else
2950                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2951                 }
2952
2953                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2954                         continue;
2955
2956                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
2957                         return;
2958
2959                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
2960                         return;
2961
2962                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
2963
2964                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2965                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2966
2967                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk) &&
2968                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
2969                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2970                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2971                                                   TCP_RTO_MAX);
2972         }
2973 }
2974
2975 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
2976  * connection tear down and (memory) recovery.
2977  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
2978  * or even be forced to close flow without any FIN.
2979  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
2980  * with edge trigger epoll()
2981  */
2982 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
2983 {
2984         int amt;
2985
2986         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
2987                 return;
2988         amt = sk_mem_pages(size);
2989         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
2990         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
2991
2992         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
2993                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
2994 }
2995
2996 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
2997  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
2998  */
2999 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3000 {
3001         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3002         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3003
3004         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3005          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3006          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3007          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3008          */
3009         if (tskb && (tcp_send_head(sk) || tcp_under_memory_pressure(sk))) {
3010 coalesce:
3011                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3012                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3013                 tp->write_seq++;
3014                 if (!tcp_send_head(sk)) {
3015                         /* This means tskb was already sent.
3016                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3017                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3018                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3019                          * does not change tp->snd_nxt.
3020                          */
3021                         tp->snd_nxt++;
3022                         return;
3023                 }
3024         } else {
3025                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3026                 if (unlikely(!skb)) {
3027                         if (tskb)
3028                                 goto coalesce;
3029                         return;
3030                 }
3031                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3032                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3033                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3034                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3035                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3036                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3037         }
3038         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3039 }
3040
3041 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3042  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3043  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3044  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3045  */
3046 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3047 {
3048         struct sk_buff *skb;
3049
3050         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3051
3052         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3053         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3054         if (!skb) {
3055                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3056                 return;
3057         }
3058
3059         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3060         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3061         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3062                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3063         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3064         /* Send it off. */
3065         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3066                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3067 }
3068
3069 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3070  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3071  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3072  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3073  * and rcv_wscale values will not be correct.
3074  */
3075 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3076 {
3077         struct sk_buff *skb;
3078
3079         skb = tcp_write_queue_head(sk);
3080         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3081                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
3082                 return -EFAULT;
3083         }
3084         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3085                 if (skb_cloned(skb)) {
3086                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3087                         if (!nskb)
3088                                 return -ENOMEM;
3089                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3090                         __skb_header_release(nskb);
3091                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
3092                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3093                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3094                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3095                         skb = nskb;
3096                 }
3097
3098                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3099                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3100         }
3101         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3102 }
3103
3104 /**
3105  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3106  * sk: listener socket
3107  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3108  * req: request_sock pointer
3109  *
3110  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3111  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3112  */
3113 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3114                                 struct request_sock *req,
3115                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3116                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3117 {
3118         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3119         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3120         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3121         struct tcp_out_options opts;
3122         struct sk_buff *skb;
3123         int tcp_header_size;
3124         struct tcphdr *th;
3125         int mss;
3126
3127         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3128         if (unlikely(!skb)) {
3129                 dst_release(dst);
3130                 return NULL;
3131         }
3132         /* Reserve space for headers. */
3133         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3134
3135         switch (synack_type) {
3136         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3137                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3138                 break;
3139         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3140                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3141                  * to avoid false sharing.
3142                  */
3143                 break;
3144         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3145                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3146                  * cpu might call us concurrently.
3147                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3148                  */
3149                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3150                 break;
3151         }
3152         skb_dst_set(skb, dst);
3153
3154         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3155
3156         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3157 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3158         if (unlikely(req->cookie_ts))
3159                 skb->skb_mstamp = cookie_init_timestamp(req);
3160         else
3161 #endif
3162                 skb->skb_mstamp = tcp_clock_us();
3163
3164 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3165         rcu_read_lock();
3166         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3167 #endif
3168         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3169         tcp_header_size = tcp_synack_options(req, mss, skb, &opts, md5, foc) +
3170                           sizeof(*th);
3171
3172         skb_push(skb, tcp_header_size);
3173         skb_reset_transport_header(skb);
3174
3175         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3176         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3177         th->syn = 1;
3178         th->ack = 1;
3179         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3180         th->source = htons(ireq->ir_num);
3181         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3182         skb->mark = ireq->ir_mark;
3183         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3184         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3185         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3186         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3187
3188         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3189         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3190         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3191         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3192         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3193
3194 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3195         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3196         if (md5)
3197                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3198                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3199         rcu_read_unlock();
3200 #endif
3201
3202         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3203         skb->tstamp = 0;
3204         return skb;
3205 }
3206 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3207
3208 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3209 {
3210         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3211         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3212         u32 ca_key =&n