5b6690d05abb98884adfa1693f97d896dd202893
[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_xmit_retransmit_queue(sk);
744
745                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
746                                0, GFP_ATOMIC);
747         }
748 }
749 /*
750  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
751  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
752  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
753  * interrupt us (non NAPI drivers)
754  */
755 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
756 {
757         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
758         LIST_HEAD(list);
759         unsigned long flags;
760         struct list_head *q, *n;
761         struct tcp_sock *tp;
762         struct sock *sk;
763
764         local_irq_save(flags);
765         list_splice_init(&tsq->head, &list);
766         local_irq_restore(flags);
767
768         list_for_each_safe(q, n, &list) {
769                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
770                 list_del(&tp->tsq_node);
771
772                 sk = (struct sock *)tp;
773                 smp_mb__before_atomic();
774                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
775
776                 if (!sk->sk_lock.owned &&
777                     test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags)) {
778                         bh_lock_sock(sk);
779                         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
780                                 clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
781                                 tcp_tsq_handler(sk);
782                         }
783                         bh_unlock_sock(sk);
784                 }
785
786                 sk_free(sk);
787         }
788 }
789
790 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
791                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
792                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
793                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
794 /**
795  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
796  * @sk: socket
797  *
798  * called from release_sock() to perform protocol dependent
799  * actions before socket release.
800  */
801 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
802 {
803         unsigned long flags, nflags;
804
805         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
806         do {
807                 flags = sk->sk_tsq_flags;
808                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
809                         return;
810                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
811         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
812
813         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED)
814                 tcp_tsq_handler(sk);
815
816         /* Here begins the tricky part :
817          * We are called from release_sock() with :
818          * 1) BH disabled
819          * 2) sk_lock.slock spinlock held
820          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
821          *
822          * But following code is meant to be called from BH handlers,
823          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
824          */
825         sock_release_ownership(sk);
826
827         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
828                 tcp_write_timer_handler(sk);
829                 __sock_put(sk);
830         }
831         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
832                 tcp_delack_timer_handler(sk);
833                 __sock_put(sk);
834         }
835         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
836                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
837                 __sock_put(sk);
838         }
839 }
840 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
841
842 void __init tcp_tasklet_init(void)
843 {
844         int i;
845
846         for_each_possible_cpu(i) {
847                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
848
849                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
850                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
851                              tcp_tasklet_func,
852                              (unsigned long)tsq);
853         }
854 }
855
856 /*
857  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
858  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
859  * hold qdisc lock.
860  */
861 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
862 {
863         struct sock *sk = skb->sk;
864         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
865         unsigned long flags, nval, oval;
866
867         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
868          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
869          */
870         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
871
872         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
873          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
874          * This gives :
875          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
876          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
877          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
878          */
879         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
880                 goto out;
881
882         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
883                 struct tsq_tasklet *tsq;
884                 bool empty;
885
886                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
887                         goto out;
888
889                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED | TCPF_TSQ_DEFERRED;
890                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
891                 if (nval != oval)
892                         continue;
893
894                 /* queue this socket to tasklet queue */
895                 local_irq_save(flags);
896                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
897                 empty = list_empty(&tsq->head);
898                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
899                 if (empty)
900                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
901                 local_irq_restore(flags);
902                 return;
903         }
904 out:
905         sk_free(sk);
906 }
907
908 /* Note: Called under hard irq.
909  * We can not call TCP stack right away.
910  */
911 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
912 {
913         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
914         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
915         unsigned long nval, oval;
916
917         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
918                 struct tsq_tasklet *tsq;
919                 bool empty;
920
921                 if (oval & TSQF_QUEUED)
922                         break;
923
924                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED | TCPF_TSQ_DEFERRED;
925                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
926                 if (nval != oval)
927                         continue;
928
929                 if (!refcount_inc_not_zero(&sk->sk_wmem_alloc))
930                         break;
931                 /* queue this socket to tasklet queue */
932                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
933                 empty = list_empty(&tsq->head);
934                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
935                 if (empty)
936                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
937                 break;
938         }
939         return HRTIMER_NORESTART;
940 }
941
942 /* BBR congestion control needs pacing.
943  * Same remark for SO_MAX_PACING_RATE.
944  * sch_fq packet scheduler is efficiently handling pacing,
945  * but is not always installed/used.
946  * Return true if TCP stack should pace packets itself.
947  */
948 static bool tcp_needs_internal_pacing(const struct sock *sk)
949 {
950         return smp_load_acquire(&sk->sk_pacing_status) == SK_PACING_NEEDED;
951 }
952
953 static void tcp_internal_pacing(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
954 {
955         u64 len_ns;
956         u32 rate;
957
958         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
959                 return;
960         rate = sk->sk_pacing_rate;
961         if (!rate || rate == ~0U)
962                 return;
963
964         /* Should account for header sizes as sch_fq does,
965          * but lets make things simple.
966          */
967         len_ns = (u64)skb->len * NSEC_PER_SEC;
968         do_div(len_ns, rate);
969         hrtimer_start(&tcp_sk(sk)->pacing_timer,
970                       ktime_add_ns(ktime_get(), len_ns),
971                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
972 }
973
974 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
975  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
976  * transmission and possible later retransmissions.
977  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
978  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
979  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
980  * device.
981  *
982  * We are working here with either a clone of the original
983  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
984  */
985 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
986                             gfp_t gfp_mask)
987 {
988         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
989         struct inet_sock *inet;
990         struct tcp_sock *tp;
991         struct tcp_skb_cb *tcb;
992         struct tcp_out_options opts;
993         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
994         struct tcp_md5sig_key *md5;
995         struct tcphdr *th;
996         int err;
997
998         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
999         tp = tcp_sk(sk);
1000
1001         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1002         if (clone_it) {
1003                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1004                         - tp->snd_una;
1005                 tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
1006
1007                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
1008                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
1009                 else
1010                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
1011                 if (unlikely(!skb))
1012                         return -ENOBUFS;
1013         }
1014
1015         inet = inet_sk(sk);
1016         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1017         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1018
1019         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1020                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1021         else
1022                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1023                                                            &md5);
1024         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1025
1026         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1027          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1028          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
1029          *
1030          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1031          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1032          */
1033         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1034
1035         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1036          * this might cause drops if packet is looped back :
1037          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1038          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1039          */
1040         skb->pfmemalloc = 0;
1041
1042         skb_push(skb, tcp_header_size);
1043         skb_reset_transport_header(skb);
1044
1045         skb_orphan(skb);
1046         skb->sk = sk;
1047         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1048         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1049         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1050
1051         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1052
1053         /* Build TCP header and checksum it. */
1054         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1055         th->source              = inet->inet_sport;
1056         th->dest                = inet->inet_dport;
1057         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1058         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
1059         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1060                                         tcb->tcp_flags);
1061
1062         th->check               = 0;
1063         th->urg_ptr             = 0;
1064
1065         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1066         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1067                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1068                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1069                         th->urg = 1;
1070                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1071                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1072                         th->urg = 1;
1073                 }
1074         }
1075
1076         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1077         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1078         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1079                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1080                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1081         } else {
1082                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1083                  * is never scaled.
1084                  */
1085                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1086         }
1087 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1088         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1089         if (md5) {
1090                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1091                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1092                                                md5, sk, skb);
1093         }
1094 #endif
1095
1096         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1097
1098         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1099                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1100
1101         if (skb->len != tcp_header_size) {
1102                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1103                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1104                 tcp_internal_pacing(sk, skb);
1105         }
1106
1107         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1108                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1109                               tcp_skb_pcount(skb));
1110
1111         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1112         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1113         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1114         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1115
1116         /* Our usage of tstamp should remain private */
1117         skb->tstamp = 0;
1118
1119         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1120         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1121                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1122
1123         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1124
1125         if (likely(err <= 0))
1126                 return err;
1127
1128         tcp_enter_cwr(sk);
1129
1130         return net_xmit_eval(err);
1131 }
1132
1133 /* This routine just queues the buffer for sending.
1134  *
1135  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1136  * otherwise socket can stall.
1137  */
1138 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1139 {
1140         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1141
1142         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1143         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1144         __skb_header_release(skb);
1145         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1146         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1147         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1148 }
1149
1150 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1151 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1152 {
1153         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1154                 /* Avoid the costly divide in the normal
1155                  * non-TSO case.
1156                  */
1157                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1158                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1159         } else {
1160                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1161                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1162         }
1163 }
1164
1165 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1166  * skb is counted to fackets_out or not.
1167  */
1168 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1169                                    int decr)
1170 {
1171         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1172
1173         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1174                 return;
1175
1176         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1177                 tp->fackets_out -= decr;
1178 }
1179
1180 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1181  * tweaks to fix counters
1182  */
1183 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1184 {
1185         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1186
1187         tp->packets_out -= decr;
1188
1189         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1190                 tp->sacked_out -= decr;
1191         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1192                 tp->retrans_out -= decr;
1193         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1194                 tp->lost_out -= decr;
1195
1196         /* Reno case is special. Sigh... */
1197         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1198                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1199
1200         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1201
1202         if (tp->lost_skb_hint &&
1203             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1204             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1205                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1206
1207         tcp_verify_left_out(tp);
1208 }
1209
1210 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1211 {
1212         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1213                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1214 }
1215
1216 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1217 {
1218         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1219
1220         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1221             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1222                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1223                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1224
1225                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1226                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1227                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1228                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1229                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1230         }
1231 }
1232
1233 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1234 {
1235         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1236         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1237 }
1238
1239 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1240  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1241  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1242  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1243  */
1244 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1245                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1246 {
1247         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1248         struct sk_buff *buff;
1249         int nsize, old_factor;
1250         int nlen;
1251         u8 flags;
1252
1253         if (WARN_ON(len > skb->len))
1254                 return -EINVAL;
1255
1256         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1257         if (nsize < 0)
1258                 nsize = 0;
1259
1260         if (skb_unclone(skb, gfp))
1261                 return -ENOMEM;
1262
1263         /* Get a new skb... force flag on. */
1264         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1265         if (!buff)
1266                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1267
1268         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1269         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1270         nlen = skb->len - len - nsize;
1271         buff->truesize += nlen;
1272         skb->truesize -= nlen;
1273
1274         /* Correct the sequence numbers. */
1275         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1276         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1277         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1278
1279         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1280         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1281         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1282         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1283         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1284         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1285
1286         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1287                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1288                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1289                                                        skb_put(buff, nsize),
1290                                                        nsize, 0);
1291
1292                 skb_trim(skb, len);
1293
1294                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1295         } else {
1296                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1297                 skb_split(skb, buff, len);
1298         }
1299
1300         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1301
1302         buff->tstamp = skb->tstamp;
1303         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1304
1305         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1306
1307         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1308         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1309         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1310
1311         /* Update delivered info for the new segment */
1312         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1313
1314         /* If this packet has been sent out already, we must
1315          * adjust the various packet counters.
1316          */
1317         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1318                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1319                         tcp_skb_pcount(buff);
1320
1321                 if (diff)
1322                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1323         }
1324
1325         /* Link BUFF into the send queue. */
1326         __skb_header_release(buff);
1327         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1328
1329         return 0;
1330 }
1331
1332 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1333  * data is not copied, but immediately discarded.
1334  */
1335 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1336 {
1337         struct skb_shared_info *shinfo;
1338         int i, k, eat;
1339
1340         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1341         if (eat) {
1342                 __skb_pull(skb, eat);
1343                 len -= eat;
1344                 if (!len)
1345                         return 0;
1346         }
1347         eat = len;
1348         k = 0;
1349         shinfo = skb_shinfo(skb);
1350         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1351                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1352
1353                 if (size <= eat) {
1354                         skb_frag_unref(skb, i);
1355                         eat -= size;
1356                 } else {
1357                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1358                         if (eat) {
1359                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1360                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1361                                 eat = 0;
1362                         }
1363                         k++;
1364                 }
1365         }
1366         shinfo->nr_frags = k;
1367
1368         skb->data_len -= len;
1369         skb->len = skb->data_len;
1370         return len;
1371 }
1372
1373 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1374 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1375 {
1376         u32 delta_truesize;
1377
1378         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1379                 return -ENOMEM;
1380
1381         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1382
1383         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1384         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1385
1386         if (delta_truesize) {
1387                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1388                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1389                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1390                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1391         }
1392
1393         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1394         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1395                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1396
1397         return 0;
1398 }
1399
1400 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1401 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1402 {
1403         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1404         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1405         int mss_now;
1406
1407         /* Calculate base mss without TCP options:
1408            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1409          */
1410         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1411
1412         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1413         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1414                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1415
1416                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1417                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1418         }
1419
1420         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1421         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1422                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1423
1424         /* Now subtract optional transport overhead */
1425         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1426
1427         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1428         if (mss_now < 48)
1429                 mss_now = 48;
1430         return mss_now;
1431 }
1432
1433 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1434 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1435 {
1436         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1437         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1438                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1439 }
1440
1441 /* Inverse of above */
1442 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1443 {
1444         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1445         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1446         int mtu;
1447
1448         mtu = mss +
1449               tp->tcp_header_len +
1450               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1451               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1452
1453         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1454         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1455                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1456
1457                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1458                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1459         }
1460         return mtu;
1461 }
1462 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1463
1464 /* MTU probing init per socket */
1465 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1466 {
1467         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1468         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1469         struct net *net = sock_net(sk);
1470
1471         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1472         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1473                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1474         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1475         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1476         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1477                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1478 }
1479 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1480
1481 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1482
1483    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1484    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1485
1486    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1487    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1488    It also does not include TCP options.
1489
1490    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1491
1492    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1493    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1494    taking into account current pmtu, but never exceeds
1495    tp->rx_opt.mss_clamp.
1496
1497    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1498    DOES NOT include either tcp or ip options.
1499
1500    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1501    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1502  */
1503 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1504 {
1505         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1506         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1507         int mss_now;
1508
1509         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1510                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1511
1512         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1513         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1514
1515         /* And store cached results */
1516         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1517         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1518                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1519         tp->mss_cache = mss_now;
1520
1521         return mss_now;
1522 }
1523 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1524
1525 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1526  * and even PMTU discovery events into account.
1527  */
1528 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1529 {
1530         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1531         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1532         u32 mss_now;
1533         unsigned int header_len;
1534         struct tcp_out_options opts;
1535         struct tcp_md5sig_key *md5;
1536
1537         mss_now = tp->mss_cache;
1538
1539         if (dst) {
1540                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1541                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1542                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1543         }
1544
1545         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1546                      sizeof(struct tcphdr);
1547         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1548          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1549          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1550          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1551         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1552                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1553                 mss_now -= delta;
1554         }
1555
1556         return mss_now;
1557 }
1558
1559 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1560  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1561  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1562  */
1563 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1564 {
1565         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1566
1567         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1568             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1569                 /* Limited by application or receiver window. */
1570                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1571                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1572                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1573                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1574                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1575                 }
1576                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1577         }
1578         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1579 }
1580
1581 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1582 {
1583         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1584         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1585
1586         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1587          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1588          */
1589         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1590             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1591                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1592                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1593                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1594         }
1595
1596         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1597                 /* Network is feed fully. */
1598                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1599                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1600         } else {
1601                 /* Network starves. */
1602                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1603                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1604
1605                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1606                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1607                     !ca_ops->cong_control)
1608                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1609
1610                 /* The following conditions together indicate the starvation
1611                  * is caused by insufficient sender buffer:
1612                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1613                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1614                  * 3) no more data to send (null tcp_send_head )
1615                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1616                  */
1617                 if (!tcp_send_head(sk) && sk->sk_socket &&
1618                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1619                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1620                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1621         }
1622 }
1623
1624 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1625 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1626 {
1627         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1628                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1629 }
1630
1631 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1632  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1633  * The test is really :
1634  * if ((skb->len % mss) != 0)
1635  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1636  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1637  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1638  */
1639 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1640                                 const struct sk_buff *skb)
1641 {
1642         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1643                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1644 }
1645
1646 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1647  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1648  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1649  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1650  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1651  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1652  */
1653 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1654                             int nonagle)
1655 {
1656         return partial &&
1657                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1658                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1659 }
1660
1661 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1662  * to send one TSO packet per ms
1663  */
1664 u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1665                      int min_tso_segs)
1666 {
1667         u32 bytes, segs;
1668
1669         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1670                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1671
1672         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1673          * not one big TSO packet every 100 ms.
1674          * This preserves ACK clocking and is consistent
1675          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1676          */
1677         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1678
1679         return min_t(u32, segs, sk->sk_gso_max_segs);
1680 }
1681 EXPORT_SYMBOL(tcp_tso_autosize);
1682
1683 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1684  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1685  */
1686 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1687 {
1688         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1689         u32 tso_segs = ca_ops->tso_segs_goal ? ca_ops->tso_segs_goal(sk) : 0;
1690
1691         return tso_segs ? :
1692                 tcp_tso_autosize(sk, mss_now, sysctl_tcp_min_tso_segs);
1693 }
1694
1695 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1696 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1697                                         const struct sk_buff *skb,
1698                                         unsigned int mss_now,
1699                                         unsigned int max_segs,
1700                                         int nonagle)
1701 {
1702         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1703         u32 partial, needed, window, max_len;
1704
1705         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1706         max_len = mss_now * max_segs;
1707
1708         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1709                 return max_len;
1710
1711         needed = min(skb->len, window);
1712
1713         if (max_len <= needed)
1714                 return max_len;
1715
1716         partial = needed % mss_now;
1717         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1718          * to include this last segment in this skb.
1719          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1720          */
1721         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1722                 return needed - partial;
1723
1724         return needed;
1725 }
1726
1727 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1728  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1729  */
1730 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1731                                          const struct sk_buff *skb)
1732 {
1733         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1734
1735         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1736         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1737             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1738                 return 1;
1739
1740         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1741         cwnd = tp->snd_cwnd;
1742         if (in_flight >= cwnd)
1743                 return 0;
1744
1745         /* For better scheduling, ensure we have at least
1746          * 2 GSO packets in flight.
1747          */
1748         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1749         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1750 }
1751
1752 /* Initialize TSO state of a skb.
1753  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1754  * SKB onto the wire.
1755  */
1756 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1757 {
1758         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1759
1760         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1761                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1762                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1763         }
1764         return tso_segs;
1765 }
1766
1767
1768 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1769  * sent now.
1770  */
1771 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1772                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1773 {
1774         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1775          * write_queue (they have no chances to get new data).
1776          *
1777          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1778          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1779          */
1780         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1781                 return true;
1782
1783         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1784         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1785                 return true;
1786
1787         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1788                 return true;
1789
1790         return false;
1791 }
1792
1793 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1794 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1795                              const struct sk_buff *skb,
1796                              unsigned int cur_mss)
1797 {
1798         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1799
1800         if (skb->len > cur_mss)
1801                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1802
1803         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1804 }
1805
1806 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1807  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1808  * packets allowed by the congestion window.
1809  */
1810 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1811                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1812 {
1813         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1814         unsigned int cwnd_quota;
1815
1816         tcp_init_tso_segs(skb, cur_mss);
1817
1818         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1819                 return 0;
1820
1821         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1822         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1823                 cwnd_quota = 0;
1824
1825         return cwnd_quota;
1826 }
1827
1828 /* Test if sending is allowed right now. */
1829 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1830 {
1831         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1832         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1833
1834         return skb &&
1835                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1836                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1837                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1838 }
1839
1840 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1841  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1842  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1843  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1844  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1845  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1846  */
1847 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1848                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1849 {
1850         struct sk_buff *buff;
1851         int nlen = skb->len - len;
1852         u8 flags;
1853
1854         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1855         if (skb->len != skb->data_len)
1856                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1857
1858         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1859         if (unlikely(!buff))
1860                 return -ENOMEM;
1861
1862         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1863         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1864         buff->truesize += nlen;
1865         skb->truesize -= nlen;
1866
1867         /* Correct the sequence numbers. */
1868         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1869         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1870         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1871
1872         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1873         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1874         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1875         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1876
1877         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1878         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1879
1880         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1881
1882         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1883         skb_split(skb, buff, len);
1884         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1885
1886         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1887         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1888         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1889
1890         /* Link BUFF into the send queue. */
1891         __skb_header_release(buff);
1892         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1893
1894         return 0;
1895 }
1896
1897 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1898  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1899  *
1900  * This algorithm is from John Heffner.
1901  */
1902 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1903                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1904 {
1905         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1906         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1907         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1908         struct sk_buff *head;
1909         int win_divisor;
1910
1911         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1912                 goto send_now;
1913
1914         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1915                 goto send_now;
1916
1917         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1918          * only if the last write was recent.
1919          */
1920         if ((s32)(tcp_jiffies32 - tp->lsndtime) > 0)
1921                 goto send_now;
1922
1923         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1924
1925         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1926
1927         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1928
1929         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1930         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1931
1932         limit = min(send_win, cong_win);
1933
1934         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1935         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1936                 goto send_now;
1937
1938         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1939         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1940                 goto send_now;
1941
1942         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1943         if (win_divisor) {
1944                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1945
1946                 /* If at least some fraction of a window is available,
1947                  * just use it.
1948                  */
1949                 chunk /= win_divisor;
1950                 if (limit >= chunk)
1951                         goto send_now;
1952         } else {
1953                 /* Different approach, try not to defer past a single
1954                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1955                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1956                  * then send now.
1957                  */
1958                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1959                         goto send_now;
1960         }
1961
1962         head = tcp_write_queue_head(sk);
1963
1964         age = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, head->skb_mstamp);
1965         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1966         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1967                 goto send_now;
1968
1969         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
1970
1971         if (cong_win < send_win && cong_win <= skb->len)
1972                 *is_cwnd_limited = true;
1973
1974         return true;
1975
1976 send_now:
1977         return false;
1978 }
1979
1980 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
1981 {
1982         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1983         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1984         struct net *net = sock_net(sk);
1985         u32 interval;
1986         s32 delta;
1987
1988         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
1989         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
1990         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
1991                 int mss = tcp_current_mss(sk);
1992
1993                 /* Update current search range */
1994                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1995                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
1996                         sizeof(struct tcphdr) +
1997                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1998                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
1999
2000                 /* Update probe time stamp */
2001                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2002         }
2003 }
2004
2005 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2006  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2007  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2008  * changes resulting in larger path MTUs.
2009  *
2010  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2011  *         1 if a probe was sent,
2012  *         -1 otherwise
2013  */
2014 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2015 {
2016         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2017         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2018         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2019         struct net *net = sock_net(sk);
2020         int probe_size;
2021         int size_needed;
2022         int copy, len;
2023         int mss_now;
2024         int interval;
2025
2026         /* Not currently probing/verifying,
2027          * not in recovery,
2028          * have enough cwnd, and
2029          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2030          */
2031         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2032                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2033                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2034                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2035                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2036                 return -1;
2037
2038         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2039          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2040          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2041          */
2042         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2043         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2044                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2045         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2046         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2047         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2048          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2049          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2050          */
2051         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2052                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2053                 /* Check whether enough time has elaplased for
2054                  * another round of probing.
2055                  */
2056                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2057                 return -1;
2058         }
2059
2060         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2061         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2062                 return -1;
2063
2064         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2065                 return -1;
2066         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2067                 return 0;
2068
2069         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2070         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2071                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2072                         return -1;
2073                 else
2074                         return 0;
2075         }
2076
2077         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2078         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2079         if (!nskb)
2080                 return -1;
2081         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2082         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2083
2084         skb = tcp_send_head(sk);
2085
2086         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2087         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2088         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2089         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2090         nskb->csum = 0;
2091         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
2092
2093         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2094
2095         len = 0;
2096         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2097                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2098                 if (nskb->ip_summed) {
2099                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2100                 } else {
2101                         __wsum csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
2102                                                              skb_put(nskb, copy),
2103                                                              copy, 0);
2104                         nskb->csum = csum_block_add(nskb->csum, csum, len);
2105                 }
2106
2107                 if (skb->len <= copy) {
2108                         /* We've eaten all the data from this skb.
2109                          * Throw it away. */
2110                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2111                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2112                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2113                 } else {
2114                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2115                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2116                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2117                                 skb_pull(skb, copy);
2118                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2119                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
2120                                                                  skb->len, 0);
2121                         } else {
2122                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2123                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2124                         }
2125                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2126                 }
2127
2128                 len += copy;
2129
2130                 if (len >= probe_size)
2131                         break;
2132         }
2133         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2134
2135         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2136          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2137          */
2138         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2139                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2140                  * effectively two packets. */
2141                 tp->snd_cwnd--;
2142                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2143
2144                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2145                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2146                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2147
2148                 return 1;
2149         }
2150
2151         return -1;
2152 }
2153
2154 static bool tcp_pacing_check(const struct sock *sk)
2155 {
2156         return tcp_needs_internal_pacing(sk) &&
2157                hrtimer_active(&tcp_sk(sk)->pacing_timer);
2158 }
2159
2160 /* TCP Small Queues :
2161  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2162  * (These limits are doubled for retransmits)
2163  * This allows for :
2164  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2165  *  - faster recovery
2166  *  - high rates
2167  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2168  * of queued bytes to ensure line rate.
2169  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2170  */
2171 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2172                                   unsigned int factor)
2173 {
2174         unsigned int limit;
2175
2176         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2177         limit = min_t(u32, limit, sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2178         limit <<= factor;
2179
2180         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2181                 /* Always send the 1st or 2nd skb in write queue.
2182                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2183                  * after softirq/tasklet schedule.
2184                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2185                  */
2186                 if (skb == sk->sk_write_queue.next ||
2187                     skb->prev == sk->sk_write_queue.next)
2188                         return false;
2189
2190                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2191                 /* It is possible TX completion already happened
2192                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2193                  * test again the condition.
2194                  */
2195                 smp_mb__after_atomic();
2196                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2197                         return true;
2198         }
2199         return false;
2200 }
2201
2202 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2203 {
2204         const u32 now = tcp_jiffies32;
2205         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2206
2207         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2208                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2209         tp->chrono_start = now;
2210         tp->chrono_type = new;
2211 }
2212
2213 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2214 {
2215         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2216
2217         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2218          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2219          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2220          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2221          */
2222         if (type > tp->chrono_type)
2223                 tcp_chrono_set(tp, type);
2224 }
2225
2226 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2227 {
2228         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2229
2230
2231         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2232          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2233          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2234          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2235          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2236          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2237          */
2238         if (tcp_write_queue_empty(sk))
2239                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2240         else if (type == tp->chrono_type)
2241                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2242 }
2243
2244 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2245  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2246  * window for us.
2247  *
2248  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2249  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2250  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2251  *
2252  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2253  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2254
2255  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2256  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2257  */
2258 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2259                            int push_one, gfp_t gfp)
2260 {
2261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2262         struct sk_buff *skb;
2263         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2264         int cwnd_quota;
2265         int result;
2266         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2267         u32 max_segs;
2268
2269         sent_pkts = 0;
2270
2271         if (!push_one) {
2272                 /* Do MTU probing. */
2273                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2274                 if (!result) {
2275                         return false;
2276                 } else if (result > 0) {
2277                         sent_pkts = 1;
2278                 }
2279         }
2280
2281         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2282         tcp_mstamp_refresh(tp);
2283         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2284                 unsigned int limit;
2285
2286                 if (tcp_pacing_check(sk))
2287                         break;
2288
2289                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2290                 BUG_ON(!tso_segs);
2291
2292                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2293                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2294                         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
2295                         goto repair; /* Skip network transmission */
2296                 }
2297
2298                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2299                 if (!cwnd_quota) {
2300                         if (push_one == 2)
2301                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2302                                 cwnd_quota = 1;
2303                         else
2304                                 break;
2305                 }
2306
2307                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2308                         is_rwnd_limited = true;
2309                         break;
2310                 }
2311
2312                 if (tso_segs == 1) {
2313                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2314                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2315                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2316                                 break;
2317                 } else {
2318                         if (!push_one &&
2319                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2320                                                  max_segs))
2321                                 break;
2322                 }
2323
2324                 limit = mss_now;
2325                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2326                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2327                                                     min_t(unsigned int,
2328                                                           cwnd_quota,
2329                                                           max_segs),
2330                                                     nonagle);
2331
2332                 if (skb->len > limit &&
2333                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2334                         break;
2335
2336                 if (test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
2337                         clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
2338                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2339                         break;
2340
2341                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2342                         break;
2343
2344 repair:
2345                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2346                  * This call will increment packets_out.
2347                  */
2348                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2349
2350                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2351                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2352
2353                 if (push_one)
2354                         break;
2355         }
2356
2357         if (is_rwnd_limited)
2358                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2359         else
2360                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2361
2362         if (likely(sent_pkts)) {
2363                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2364                         tp->prr_out += sent_pkts;
2365
2366                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2367                 if (push_one != 2)
2368                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2369                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2370                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2371                 return false;
2372         }
2373         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2374 }
2375
2376 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2377 {
2378         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2379         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2380         u32 timeout, rto_delta_us;
2381
2382         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2383          * finishes.
2384          */
2385         if (tp->fastopen_rsk)
2386                 return false;
2387
2388         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2389          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2390          */
2391         if ((sysctl_tcp_early_retrans != 3 && sysctl_tcp_early_retrans != 4) ||
2392             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2393             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2394                 return false;
2395
2396         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2397              tcp_send_head(sk))
2398                 return false;
2399
2400         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2401          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2402          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2403          */
2404         if (tp->srtt_us) {
2405                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2406                 if (tp->packets_out == 1)
2407                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2408                 else
2409                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2410         } else {
2411                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2412         }
2413
2414         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2415         rto_delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2416         if (rto_delta_us > 0)
2417                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2418
2419         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2420                                   TCP_RTO_MAX);
2421         return true;
2422 }
2423
2424 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2425  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2426  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2427  */
2428 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2429                                     const struct sk_buff *skb)
2430 {
2431         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2432                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2433                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2434                 return true;
2435         }
2436         return false;
2437 }
2438
2439 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2440  * retransmit the last segment.
2441  */
2442 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2443 {
2444         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2445         struct sk_buff *skb;
2446         int pcount;
2447         int mss = tcp_current_mss(sk);
2448
2449         skb = tcp_send_head(sk);
2450         if (skb) {
2451                 if (tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2452                         pcount = tp->packets_out;
2453                         tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2454                         if (tp->packets_out > pcount)
2455                                 goto probe_sent;
2456                         goto rearm_timer;
2457                 }
2458                 skb = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
2459         } else {
2460                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2461         }
2462
2463         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2464         if (tp->tlp_high_seq)
2465                 goto rearm_timer;
2466
2467         /* Retransmit last segment. */
2468         if (WARN_ON(!skb))
2469                 goto rearm_timer;
2470
2471         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2472                 goto rearm_timer;
2473
2474         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2475         if (WARN_ON(!pcount))
2476                 goto rearm_timer;
2477
2478         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2479                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2480                                           GFP_ATOMIC)))
2481                         goto rearm_timer;
2482                 skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2483         }
2484
2485         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2486                 goto rearm_timer;
2487
2488         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2489                 goto rearm_timer;
2490
2491         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2492         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2493
2494 probe_sent:
2495         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2496         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2497         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2498 rearm_timer:
2499         tcp_rearm_rto(sk);
2500 }
2501
2502 /* Push out any pending frames which were held back due to
2503  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2504  * The socket must be locked by the caller.
2505  */
2506 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2507                                int nonagle)
2508 {
2509         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2510          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2511          * all will be happy.
2512          */
2513         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2514                 return;
2515
2516         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2517                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2518                 tcp_check_probe_timer(sk);
2519 }
2520
2521 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2522  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2523  */
2524 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2525 {
2526         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2527
2528         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2529
2530         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2531 }
2532
2533 /* This function returns the amount that we can raise the
2534  * usable window based on the following constraints
2535  *
2536  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2537  * 2. We limit memory per socket
2538  *
2539  * RFC 1122:
2540  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2541  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2542  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2543  *
2544  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2545  * it at least MSS bytes.
2546  *
2547  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2548  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2549  *
2550  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2551  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2552  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2553  * window to always advance by a single byte.
2554  *
2555  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2556  * then this will not be a problem.
2557  *
2558  * BSD seems to make the following compromise:
2559  *
2560  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2561  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2562  *      then set the window to 0.
2563  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2564  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2565  *      and from being larger than the largest representable value.
2566  *
2567  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2568  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2569  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2570  * those cases where the window is constrained on the sender side
2571  * because the pipeline is full.
2572  *
2573  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2574  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2575  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2576  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2577  * of having a fixed window size at almost all times.
2578  *
2579  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2580  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2581  *
2582  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2583  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2584  */
2585 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2586 {
2587         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2588         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2589         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2590          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2591          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2592          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2593          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2594          */
2595         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2596         int free_space = tcp_space(sk);
2597         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2598         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2599         int window;
2600
2601         if (unlikely(mss > full_space)) {
2602                 mss = full_space;
2603                 if (mss <= 0)
2604                         return 0;
2605         }
2606         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2607                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2608
2609                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2610                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2611                                                4U * tp->advmss);
2612
2613                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2614                  * increase it due to wscale.
2615                  */
2616                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2617
2618                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2619                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2620                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2621                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2622                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2623                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2624                  */
2625                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2626                         return 0;
2627         }
2628
2629         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2630                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2631
2632         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2633          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2634          */
2635         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2636                 window = free_space;
2637
2638                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2639                  * Import case: prevent zero window announcement if
2640                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2641                  */
2642                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2643         } else {
2644                 window = tp->rcv_wnd;
2645                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2646                  * Window clamp already applied above.
2647                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2648                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2649                  * and multiply from happening most of the time.
2650                  * We also don't do any window rounding when the free space
2651                  * is too small.
2652                  */
2653                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2654                         window = rounddown(free_space, mss);
2655                 else if (mss == full_space &&
2656                          free_space > window + (full_space >> 1))
2657                         window = free_space;
2658         }
2659
2660         return window;
2661 }
2662
2663 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2664                              const struct sk_buff *next_skb)
2665 {
2666         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2667                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2668                         skb_shinfo(next_skb);
2669                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2670
2671                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2672                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2673                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2674                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2675         }
2676 }
2677
2678 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2679 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2680 {
2681         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2682         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2683         int skb_size, next_skb_size;
2684
2685         skb_size = skb->len;
2686         next_skb_size = next_skb->len;
2687
2688         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2689
2690         if (next_skb_size) {
2691                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2692                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2693                                       next_skb_size);
2694                 else if (!skb_shift(skb, next_skb, next_skb_size))
2695                         return false;
2696         }
2697         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2698
2699         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2700
2701         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2702                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2703
2704         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2705                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2706
2707         /* Update sequence range on original skb. */
2708         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2709
2710         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2711         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2712
2713         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2714          * packet counting does not break.
2715          */
2716         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2717         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2718
2719         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2720         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2721         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2722                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2723
2724         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2725
2726         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2727
2728         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2729         return true;
2730 }
2731
2732 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2733 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2734 {
2735         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2736                 return false;
2737         if (skb_cloned(skb))
2738                 return false;
2739         if (skb == tcp_send_head(sk))
2740                 return false;
2741         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2742         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2743                 return false;
2744
2745         return true;
2746 }
2747
2748 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2749  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2750  */
2751 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2752                                      int space)
2753 {
2754         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2755         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2756         bool first = true;
2757
2758         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2759                 return;
2760         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2761                 return;
2762
2763         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2764                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2765                         break;
2766
2767                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2768                         break;
2769
2770                 space -= skb->len;
2771
2772                 if (first) {
2773                         first = false;
2774                         continue;
2775                 }
2776
2777                 if (space < 0)
2778                         break;
2779
2780                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2781                         break;
2782
2783                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2784                         break;
2785         }
2786 }
2787
2788 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2789  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2790  * error occurred which prevented the send.
2791  */
2792 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2793 {
2794         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2795         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2796         unsigned int cur_mss;
2797         int diff, len, err;
2798
2799
2800         /* Inconclusive MTU probe */
2801         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2802                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2803
2804         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2805          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2806          */
2807         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2808             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2809                   sk->sk_sndbuf))
2810                 return -EAGAIN;
2811
2812         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2813                 return -EBUSY;
2814
2815         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2816                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2817                         BUG();
2818                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2819                         return -ENOMEM;
2820         }
2821
2822         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2823                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2824
2825         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2826
2827         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2828          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2829          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2830          * our retransmit serves as a zero window probe.
2831          */
2832         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2833             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2834                 return -EAGAIN;
2835
2836         len = cur_mss * segs;
2837         if (skb->len > len) {
2838                 if (tcp_fragment(sk, skb, len, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2839                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2840         } else {
2841                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2842                         return -ENOMEM;
2843
2844                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2845                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2846                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2847                 if (diff)
2848                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2849                 if (skb->len < cur_mss)
2850                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2851         }
2852
2853         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2854         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2855                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2856
2857         /* Update global and local TCP statistics. */
2858         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2859         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2860         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2861                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2862         tp->total_retrans += segs;
2863
2864         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2865          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2866          * beyond what csum_start can cover.
2867          */
2868         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2869                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2870                 struct sk_buff *nskb;
2871
2872                 skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
2873                 nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2874                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2875                              -ENOBUFS;
2876         } else {
2877                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2878         }
2879
2880         if (likely(!err)) {
2881                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2882         } else if (err != -EBUSY) {
2883                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2884         }
2885         return err;
2886 }
2887
2888 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2889 {
2890         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2891         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2892
2893         if (err == 0) {
2894 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2895                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2896                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2897                 }
2898 #endif
2899                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2900                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2901
2902                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2903                 if (!tp->retrans_stamp)
2904                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2905
2906         }
2907
2908         if (tp->undo_retrans < 0)
2909                 tp->undo_retrans = 0;
2910         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2911         return err;
2912 }
2913
2914 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2915  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2916  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2917  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2918  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2919  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2920  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2921  */
2922 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2923 {
2924         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2925         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2926         struct sk_buff *skb;
2927         struct sk_buff *hole = NULL;
2928         u32 max_segs;
2929         int mib_idx;
2930
2931         if (!tp->packets_out)
2932                 return;
2933
2934         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2935                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2936         } else {
2937                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2938         }
2939
2940         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
2941         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2942                 __u8 sacked;
2943                 int segs;
2944
2945                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2946                         break;
2947
2948                 if (tcp_pacing_check(sk))
2949                         break;
2950
2951                 /* we could do better than to assign each time */
2952                 if (!hole)
2953                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2954
2955                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
2956                 if (segs <= 0)
2957                         return;
2958                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2959                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
2960                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
2961                  */
2962                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
2963
2964                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
2965                         break;
2966                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2967                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2968                                 hole = skb;
2969                         continue;
2970
2971                 } else {
2972                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2973                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2974                         else
2975                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2976                 }
2977
2978                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2979                         continue;
2980
2981                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
2982                         return;
2983
2984                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
2985                         return;
2986
2987                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
2988
2989                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2990                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2991
2992                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk) &&
2993                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
2994                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2995                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2996                                                   TCP_RTO_MAX);
2997         }
2998 }
2999
3000 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3001  * connection tear down and (memory) recovery.
3002  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3003  * or even be forced to close flow without any FIN.
3004  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3005  * with edge trigger epoll()
3006  */
3007 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3008 {
3009         int amt;
3010
3011         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3012                 return;
3013         amt = sk_mem_pages(size);
3014         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3015         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3016
3017         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3018                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3019 }
3020
3021 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3022  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3023  */
3024 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3025 {
3026         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3027         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3028
3029         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3030          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3031          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3032          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3033          */
3034         if (tskb && (tcp_send_head(sk) || tcp_under_memory_pressure(sk))) {
3035 coalesce:
3036                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3037                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3038                 tp->write_seq++;
3039                 if (!tcp_send_head(sk)) {
3040                         /* This means tskb was already sent.
3041                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3042                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3043                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3044                          * does not change tp->snd_nxt.
3045                          */
3046                         tp->snd_nxt++;
3047                         return;
3048                 }
3049         } else {
3050                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3051                 if (unlikely(!skb)) {
3052                         if (tskb)
3053                                 goto coalesce;
3054                         return;
3055                 }
3056                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3057                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3058                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3059                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3060                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3061                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3062         }
3063         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3064 }
3065
3066 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3067  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3068  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3069  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3070  */
3071 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3072 {
3073         struct sk_buff *skb;
3074
3075         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3076
3077         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3078         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3079         if (!skb) {
3080                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3081                 return;
3082         }
3083
3084         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3085         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3086         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3087                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3088         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3089         /* Send it off. */
3090         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3091                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3092 }
3093
3094 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3095  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3096  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3097  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3098  * and rcv_wscale values will not be correct.
3099  */
3100 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3101 {
3102         struct sk_buff *skb;
3103
3104         skb = tcp_write_queue_head(sk);
3105         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3106                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
3107                 return -EFAULT;
3108         }
3109         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3110                 if (skb_cloned(skb)) {
3111                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3112                         if (!nskb)
3113                                 return -ENOMEM;
3114                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3115                         __skb_header_release(nskb);
3116                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
3117                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3118                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3119                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3120                         skb = nskb;
3121                 }
3122
3123                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3124                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3125         }
3126         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3127 }
3128
3129 /**
3130  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3131  * sk: listener socket
3132  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3133  * req: request_sock pointer
3134  *
3135  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3136  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3137  */
3138 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3139                                 struct request_sock *req,
3140                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3141                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3142 {
3143         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3144         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3145         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3146         struct tcp_out_options opts;
3147         struct sk_buff *skb;
3148         int tcp_header_size;
3149         struct tcphdr *th;
3150         int mss;
3151
3152         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3153         if (unlikely(!skb)) {
3154                 dst_release(dst);
3155                 return NULL;
3156         }
3157         /* Reserve space for headers. */
3158         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3159
3160         switch (synack_type) {
3161         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3162                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3163                 break;
3164         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3165                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3166                  * to avoid false sharing.
3167                  */
3168                 break;
3169         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3170                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3171                  * cpu might call us concurrently.
3172                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3173                  */
3174                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3175                 break;
3176         }
3177         skb_dst_set(skb, dst);
3178
3179         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3180
3181         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3182 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3183         if (unlikely(req->cookie_ts))
3184                 skb->skb_mstamp = cookie_init_timestamp(req);
3185         else
3186 #endif
3187                 skb->skb_mstamp = tcp_clock_us();
3188
3189 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3190         rcu_read_lock();
3191         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3192 #endif
3193         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3194         tcp_header_size = tcp_synack_options(req, mss, skb, &opts, md5, foc) +
3195                           sizeof(*th);
3196
3197         skb_push(skb, tcp_header_size);
3198         skb_reset_transport_header(skb);
3199
3200         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3201         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3202         th->syn = 1;
3203         th->ack = 1;
3204         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3205         th->source = htons(ireq->ir_num);
3206         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3207         skb->mark = ireq->ir_mark;
3208         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
3209          * not even correctly set)
3210          */
3211         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
3212                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
3213
3214         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3215         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3216         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3217
3218         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3219         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3220         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3221         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3222         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3223
3224 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3225         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3226         if (md5)
3227                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3228                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3229         rcu_read_unlock();
3230 #endif
3231
3232         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3233         skb->tstamp = 0;
3234         return skb;
3235 }
3236 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3237
3238 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3239 {
3240         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3241         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3242         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3243
3244         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3245                 return;
3246
3247         rcu_read_lock();
3248         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3249         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3250                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3251                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3252                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3253         }
3254         rcu_read_unlock();
3255 }
3256
3257 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3258 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3259 {
3260         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3262         __u8 rcv_wscale;
3263         u32 rcv_wnd;
3264
3265         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3266          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3267          */
3268         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3269         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3270                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3271
3272 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3273         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3274                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3275 #endif
3276
3277         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3278         if (tp->rx_opt.user_mss)
3279                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3280         tp->max_window = 0;
3281         tcp_mtup_init(sk);
3282         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3283
3284         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3285
3286         if (!tp->window_clamp)
3287                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3288         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3289
3290         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3291
3292         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3293         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3294             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3295                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3296
3297         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3298         if (rcv_wnd == 0)
3299                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3300
3301         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
3302                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3303                                   &tp->rcv_wnd,
3304                                   &tp->window_clamp,
3305                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3306                                   &rcv_wscale,
3307                                   rcv_wnd);
3308
3309         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3310         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3311
3312         sk->sk_err = 0;
3313         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3314         tp->snd_wnd = 0;
3315         tcp_init_wl(tp, 0);
3316         tp->snd_una = tp->write_seq;
3317         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3318         tp->snd_up = tp->write_seq;
3319         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3320
3321         if (likely(!tp->repair))
3322                 tp->rcv_nxt = 0;
3323         else
3324                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3325         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3326         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3327
3328         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3329         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3330         tcp_clear_retrans(tp);
3331 }
3332
3333 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3334 {
3335         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3336         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3337
3338         tcb->end_seq += skb->len;
3339         __skb_header_release(skb);
3340         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
3341         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3342         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3343         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3344         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3345 }
3346
3347 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3348  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3349  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3350  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3351  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3352  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3353  */
3354 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3355 {
3356         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3357         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3358         int space, err = 0;
3359         struct sk_buff *syn_data;
3360
3361         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3362         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3363                 goto fallback;
3364
3365         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3366          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3367          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3368          */
3369         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3370
3371         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3372                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3373
3374         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3375
3376         /* limit to order-0 allocations */
3377         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3378
3379         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3380         if (!syn_data)
3381                 goto fallback;
3382         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3383         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3384         if (space) {
3385                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3386                                             &fo->data->msg_iter);
3387                 if (unlikely(!copied)) {
3388                         kfree_skb(syn_data);
3389                         goto fallback;
3390                 }
3391                 if (copied != space) {
3392                         skb_trim(syn_data, copied);
3393                         space = copied;
3394                 }
3395         }
3396         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3397         if (space == fo->size)
3398                 fo->data = NULL;
3399         fo->copied = space;
3400
3401         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3402         if (syn_data->len)
3403                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3404
3405         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3406
3407         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3408
3409         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3410          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3411          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3412          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3413          */
3414         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3415         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3416         if (!err) {
3417                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3418                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3419                 goto done;
3420         }
3421
3422 fallback:
3423         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3424         if (fo->cookie.len > 0)
3425                 fo->cookie.len = 0;
3426         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3427         if (err)
3428                 tp->syn_fastopen = 0;
3429 done:
3430         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3431         return err;
3432 }
3433
3434 /* Build a SYN and send it off. */
3435 int tcp_connect(struct sock *sk)
3436 {
3437         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3438         struct sk_buff *buff;
3439         int err;
3440
3441         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB);
3442
3443         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3444                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3445
3446         tcp_connect_init(sk);
3447
3448         if (unlikely(tp->repair)) {
3449                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3450                 return 0;
3451         }
3452
3453         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3454         if (unlikely(!buff))
3455                 return -ENOBUFS;
3456
3457         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3458         tcp_mstamp_refresh(tp);
3459         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3460         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3461         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3462
3463         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3464         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3465               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3466         if (err == -ECONNREFUSED)
3467                 return err;
3468
3469         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3470          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3471          */
3472         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3473         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3474         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3475
3476         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3477         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3478                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3479         return 0;
3480 }
3481 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3482
3483 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3484  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3485  * for details.
3486  */
3487 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3488 {
3489         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3490         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3491         unsigned long timeout;
3492
3493         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_DELAYED_ACK);
3494
3495         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3496                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3497                 int max_ato = HZ / 2;
3498
3499                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3500                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3501                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3502
3503                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3504
3505                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3506                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3507                  * directly.
3508                  */
3509                 if (tp->srtt_us) {
3510                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3511                                         TCP_DELACK_MIN);
3512
3513                         if (rtt < max_ato)
3514                                 max_ato = rtt;
3515                 }
3516
3517                 ato = min(ato, max_ato);
3518         }
3519
3520         /* Stay within the limit we were given */
3521         timeout = jiffies + ato;
3522
3523         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3524         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3525                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3526                  * send ACK now.
3527                  */
3528                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3529                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3530                         tcp_send_ack(sk);
3531                         return;
3532                 }
3533
3534                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3535                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3536         }
3537         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3538         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3539         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3540 }
3541
3542 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3543 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3544 {
3545         struct sk_buff *buff;
3546
3547         /* If we have been reset, we may not send again. */
3548         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3549                 return;
3550
3551         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_NON_DELAYED_ACK);
3552
3553         /* We are not putting this on the write queue, so
3554          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3555          * sock.
3556          */
3557         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3558                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3559         if (unlikely(!buff)) {
3560                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3561                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3562                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3563                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3564                 return;
3565         }
3566
3567         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3568         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3569         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3570
3571         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3572          * too much.
3573          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3574          */
3575         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3576
3577         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3578         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0);
3579 }
3580 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_send_ack);
3581
3582 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3583  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3584  *
3585  * Question: what should we make while urgent mode?
3586  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3587  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3588  *
3589  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3590  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3591  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3592  */
3593 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3594 {
3595         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3596         struct sk_buff *skb;
3597
3598         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3599         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3600                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3601         if (!skb)
3602                 return -1;
3603
3604         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3605         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3606         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3607          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3608          * send it.
3609          */
3610         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3611         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3612         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3613 }
3614
3615 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3616 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3617 {
3618         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3619                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3620                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3621                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3622         }
3623 }
3624
3625 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3626 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3627 {
3628         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3629         struct sk_buff *skb;
3630
3631         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3632                 return -1;
3633
3634         skb = tcp_send_head(sk);
3635         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3636                 int err;
3637                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3638                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3639
3640                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3641                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3642
3643                 /* We are probing the opening of a window
3644                  * but the window size is != 0
3645                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3646                  */
3647                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3648                     skb->len > mss) {
3649                         seg_size = min(seg_size, mss);
3650                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3651                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3652                                 return -1;
3653                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3654                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3655
3656                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3657                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3658                 if (!err)
3659                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3660                 return err;
3661         } else {
3662                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3663                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3664                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3665         }
3666 }
3667
3668 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3669  * a partial packet else a zero probe.
3670  */
3671 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3672 {
3673         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3674         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3675         struct net *net = sock_net(sk);
3676         unsigned long probe_max;
3677         int err;
3678
3679         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3680
3681         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3682                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3683                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3684                 icsk->icsk_backoff = 0;
3685                 return;
3686         }
3687
3688         if (err <= 0) {
3689                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3690                         icsk->icsk_backoff++;
3691                 icsk->icsk_probes_out++;
3692                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3693         } else {
3694                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3695                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3696                  * Let local senders to fight for local resources.
3697                  *
3698                  * Use accumulated backoff yet.
3699                  */
3700                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3701                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3702                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3703         }
3704         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3705                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3706                                   TCP_RTO_MAX);
3707 }
3708
3709 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3710 {
3711         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3712         struct flowi fl;
3713         int res;
3714
3715         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3716         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3717         if (!res) {
3718                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3719                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3720                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3721                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3722         }
3723         return res;
3724 }
3725 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);