Merge tag 'pci-v4.14-fixes-6' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/helgaa...
[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 sk_buff *oskb = NULL;
995         struct tcp_md5sig_key *md5;
996         struct tcphdr *th;
997         int err;
998
999         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1000         tp = tcp_sk(sk);
1001
1002         if (clone_it) {
1003                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1004                         - tp->snd_una;
1005                 oskb = skb;
1006                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
1007                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
1008                 else
1009                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
1010                 if (unlikely(!skb))
1011                         return -ENOBUFS;
1012         }
1013         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
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 (unlikely(err > 0)) {
1126                 tcp_enter_cwr(sk);
1127                 err = net_xmit_eval(err);
1128         }
1129         if (!err && oskb) {
1130                 oskb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1131                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1132         }
1133         return err;
1134 }
1135
1136 /* This routine just queues the buffer for sending.
1137  *
1138  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1139  * otherwise socket can stall.
1140  */
1141 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1142 {
1143         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1144
1145         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1146         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1147         __skb_header_release(skb);
1148         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1149         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1150         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1151 }
1152
1153 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1154 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1155 {
1156         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1157                 /* Avoid the costly divide in the normal
1158                  * non-TSO case.
1159                  */
1160                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1161                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1162         } else {
1163                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1164                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1165         }
1166 }
1167
1168 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1169  * skb is counted to fackets_out or not.
1170  */
1171 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1172                                    int decr)
1173 {
1174         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1175
1176         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1177                 return;
1178
1179         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1180                 tp->fackets_out -= decr;
1181 }
1182
1183 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1184  * tweaks to fix counters
1185  */
1186 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1187 {
1188         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1189
1190         tp->packets_out -= decr;
1191
1192         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1193                 tp->sacked_out -= decr;
1194         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1195                 tp->retrans_out -= decr;
1196         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1197                 tp->lost_out -= decr;
1198
1199         /* Reno case is special. Sigh... */
1200         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1201                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1202
1203         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1204
1205         if (tp->lost_skb_hint &&
1206             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1207             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1208                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1209
1210         tcp_verify_left_out(tp);
1211 }
1212
1213 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1214 {
1215         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1216                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1217 }
1218
1219 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1220 {
1221         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1222
1223         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1224             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1225                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1226                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1227
1228                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1229                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1230                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1231                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1232                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1233         }
1234 }
1235
1236 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1237 {
1238         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1239         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1240 }
1241
1242 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1243  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1244  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1245  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1246  */
1247 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1248                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1249 {
1250         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1251         struct sk_buff *buff;
1252         int nsize, old_factor;
1253         int nlen;
1254         u8 flags;
1255
1256         if (WARN_ON(len > skb->len))
1257                 return -EINVAL;
1258
1259         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1260         if (nsize < 0)
1261                 nsize = 0;
1262
1263         if (skb_unclone(skb, gfp))
1264                 return -ENOMEM;
1265
1266         /* Get a new skb... force flag on. */
1267         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1268         if (!buff)
1269                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1270
1271         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1272         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1273         nlen = skb->len - len - nsize;
1274         buff->truesize += nlen;
1275         skb->truesize -= nlen;
1276
1277         /* Correct the sequence numbers. */
1278         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1279         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1280         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1281
1282         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1283         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1284         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1285         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1286         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1287         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1288
1289         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1290                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1291                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1292                                                        skb_put(buff, nsize),
1293                                                        nsize, 0);
1294
1295                 skb_trim(skb, len);
1296
1297                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1298         } else {
1299                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1300                 skb_split(skb, buff, len);
1301         }
1302
1303         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1304
1305         buff->tstamp = skb->tstamp;
1306         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1307
1308         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1309
1310         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1311         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1312         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1313
1314         /* Update delivered info for the new segment */
1315         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1316
1317         /* If this packet has been sent out already, we must
1318          * adjust the various packet counters.
1319          */
1320         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1321                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1322                         tcp_skb_pcount(buff);
1323
1324                 if (diff)
1325                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1326         }
1327
1328         /* Link BUFF into the send queue. */
1329         __skb_header_release(buff);
1330         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1331
1332         return 0;
1333 }
1334
1335 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1336  * data is not copied, but immediately discarded.
1337  */
1338 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1339 {
1340         struct skb_shared_info *shinfo;
1341         int i, k, eat;
1342
1343         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1344         if (eat) {
1345                 __skb_pull(skb, eat);
1346                 len -= eat;
1347                 if (!len)
1348                         return 0;
1349         }
1350         eat = len;
1351         k = 0;
1352         shinfo = skb_shinfo(skb);
1353         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1354                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1355
1356                 if (size <= eat) {
1357                         skb_frag_unref(skb, i);
1358                         eat -= size;
1359                 } else {
1360                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1361                         if (eat) {
1362                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1363                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1364                                 eat = 0;
1365                         }
1366                         k++;
1367                 }
1368         }
1369         shinfo->nr_frags = k;
1370
1371         skb->data_len -= len;
1372         skb->len = skb->data_len;
1373         return len;
1374 }
1375
1376 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1377 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1378 {
1379         u32 delta_truesize;
1380
1381         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1382                 return -ENOMEM;
1383
1384         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1385
1386         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1387         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1388
1389         if (delta_truesize) {
1390                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1391                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1392                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1393                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1394         }
1395
1396         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1397         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1398                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1399
1400         return 0;
1401 }
1402
1403 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1404 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1405 {
1406         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1407         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1408         int mss_now;
1409
1410         /* Calculate base mss without TCP options:
1411            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1412          */
1413         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1414
1415         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1416         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1417                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1418
1419                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1420                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1421         }
1422
1423         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1424         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1425                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1426
1427         /* Now subtract optional transport overhead */
1428         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1429
1430         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1431         if (mss_now < 48)
1432                 mss_now = 48;
1433         return mss_now;
1434 }
1435
1436 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1437 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1438 {
1439         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1440         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1441                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1442 }
1443
1444 /* Inverse of above */
1445 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1446 {
1447         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1448         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1449         int mtu;
1450
1451         mtu = mss +
1452               tp->tcp_header_len +
1453               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1454               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1455
1456         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1457         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1458                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1459
1460                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1461                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1462         }
1463         return mtu;
1464 }
1465 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1466
1467 /* MTU probing init per socket */
1468 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1469 {
1470         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1471         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1472         struct net *net = sock_net(sk);
1473
1474         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1475         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1476                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1477         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1478         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1479         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1480                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1481 }
1482 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1483
1484 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1485
1486    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1487    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1488
1489    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1490    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1491    It also does not include TCP options.
1492
1493    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1494
1495    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1496    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1497    taking into account current pmtu, but never exceeds
1498    tp->rx_opt.mss_clamp.
1499
1500    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1501    DOES NOT include either tcp or ip options.
1502
1503    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1504    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1505  */
1506 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1507 {
1508         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1509         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1510         int mss_now;
1511
1512         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1513                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1514
1515         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1516         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1517
1518         /* And store cached results */
1519         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1520         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1521                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1522         tp->mss_cache = mss_now;
1523
1524         return mss_now;
1525 }
1526 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1527
1528 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1529  * and even PMTU discovery events into account.
1530  */
1531 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1532 {
1533         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1534         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1535         u32 mss_now;
1536         unsigned int header_len;
1537         struct tcp_out_options opts;
1538         struct tcp_md5sig_key *md5;
1539
1540         mss_now = tp->mss_cache;
1541
1542         if (dst) {
1543                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1544                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1545                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1546         }
1547
1548         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1549                      sizeof(struct tcphdr);
1550         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1551          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1552          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1553          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1554         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1555                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1556                 mss_now -= delta;
1557         }
1558
1559         return mss_now;
1560 }
1561
1562 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1563  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1564  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1565  */
1566 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1567 {
1568         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1569
1570         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1571             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1572                 /* Limited by application or receiver window. */
1573                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1574                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1575                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1576                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1577                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1578                 }
1579                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1580         }
1581         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1582 }
1583
1584 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1585 {
1586         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1587         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1588
1589         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1590          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1591          */
1592         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1593             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1594                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1595                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1596                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1597         }
1598
1599         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1600                 /* Network is feed fully. */
1601                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1602                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1603         } else {
1604                 /* Network starves. */
1605                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1606                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1607
1608                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1609                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1610                     !ca_ops->cong_control)
1611                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1612
1613                 /* The following conditions together indicate the starvation
1614                  * is caused by insufficient sender buffer:
1615                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1616                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1617                  * 3) no more data to send (null tcp_send_head )
1618                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1619                  */
1620                 if (!tcp_send_head(sk) && sk->sk_socket &&
1621                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1622                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1623                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1624         }
1625 }
1626
1627 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1628 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1629 {
1630         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1631                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1632 }
1633
1634 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1635  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1636  * The test is really :
1637  * if ((skb->len % mss) != 0)
1638  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1639  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1640  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1641  */
1642 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1643                                 const struct sk_buff *skb)
1644 {
1645         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1646                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1647 }
1648
1649 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1650  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1651  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1652  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1653  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1654  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1655  */
1656 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1657                             int nonagle)
1658 {
1659         return partial &&
1660                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1661                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1662 }
1663
1664 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1665  * to send one TSO packet per ms
1666  */
1667 u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1668                      int min_tso_segs)
1669 {
1670         u32 bytes, segs;
1671
1672         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1673                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1674
1675         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1676          * not one big TSO packet every 100 ms.
1677          * This preserves ACK clocking and is consistent
1678          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1679          */
1680         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1681
1682         return min_t(u32, segs, sk->sk_gso_max_segs);
1683 }
1684 EXPORT_SYMBOL(tcp_tso_autosize);
1685
1686 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1687  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1688  */
1689 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1690 {
1691         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1692         u32 tso_segs = ca_ops->tso_segs_goal ? ca_ops->tso_segs_goal(sk) : 0;
1693
1694         return tso_segs ? :
1695                 tcp_tso_autosize(sk, mss_now, sysctl_tcp_min_tso_segs);
1696 }
1697
1698 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1699 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1700                                         const struct sk_buff *skb,
1701                                         unsigned int mss_now,
1702                                         unsigned int max_segs,
1703                                         int nonagle)
1704 {
1705         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1706         u32 partial, needed, window, max_len;
1707
1708         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1709         max_len = mss_now * max_segs;
1710
1711         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1712                 return max_len;
1713
1714         needed = min(skb->len, window);
1715
1716         if (max_len <= needed)
1717                 return max_len;
1718
1719         partial = needed % mss_now;
1720         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1721          * to include this last segment in this skb.
1722          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1723          */
1724         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1725                 return needed - partial;
1726
1727         return needed;
1728 }
1729
1730 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1731  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1732  */
1733 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1734                                          const struct sk_buff *skb)
1735 {
1736         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1737
1738         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1739         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1740             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1741                 return 1;
1742
1743         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1744         cwnd = tp->snd_cwnd;
1745         if (in_flight >= cwnd)
1746                 return 0;
1747
1748         /* For better scheduling, ensure we have at least
1749          * 2 GSO packets in flight.
1750          */
1751         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1752         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1753 }
1754
1755 /* Initialize TSO state of a skb.
1756  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1757  * SKB onto the wire.
1758  */
1759 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1760 {
1761         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1762
1763         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1764                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1765                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1766         }
1767         return tso_segs;
1768 }
1769
1770
1771 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1772  * sent now.
1773  */
1774 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1775                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1776 {
1777         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1778          * write_queue (they have no chances to get new data).
1779          *
1780          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1781          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1782          */
1783         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1784                 return true;
1785
1786         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1787         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1788                 return true;
1789
1790         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1791                 return true;
1792
1793         return false;
1794 }
1795
1796 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1797 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1798                              const struct sk_buff *skb,
1799                              unsigned int cur_mss)
1800 {
1801         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1802
1803         if (skb->len > cur_mss)
1804                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1805
1806         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1807 }
1808
1809 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1810  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1811  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1812  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1813  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1814  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1815  */
1816 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1817                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1818 {
1819         struct sk_buff *buff;
1820         int nlen = skb->len - len;
1821         u8 flags;
1822
1823         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1824         if (skb->len != skb->data_len)
1825                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1826
1827         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1828         if (unlikely(!buff))
1829                 return -ENOMEM;
1830
1831         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1832         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1833         buff->truesize += nlen;
1834         skb->truesize -= nlen;
1835
1836         /* Correct the sequence numbers. */
1837         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1838         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1839         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1840
1841         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1842         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1843         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1844         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1845
1846         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1847         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1848
1849         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1850
1851         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1852         skb_split(skb, buff, len);
1853         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1854
1855         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1856         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1857         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1858
1859         /* Link BUFF into the send queue. */
1860         __skb_header_release(buff);
1861         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1862
1863         return 0;
1864 }
1865
1866 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1867  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1868  *
1869  * This algorithm is from John Heffner.
1870  */
1871 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1872                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1873 {
1874         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1875         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1876         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1877         struct sk_buff *head;
1878         int win_divisor;
1879
1880         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1881                 goto send_now;
1882
1883         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1884                 goto send_now;
1885
1886         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1887          * only if the last write was recent.
1888          */
1889         if ((s32)(tcp_jiffies32 - tp->lsndtime) > 0)
1890                 goto send_now;
1891
1892         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1893
1894         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1895
1896         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1897
1898         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1899         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1900
1901         limit = min(send_win, cong_win);
1902
1903         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1904         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1905                 goto send_now;
1906
1907         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1908         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1909                 goto send_now;
1910
1911         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1912         if (win_divisor) {
1913                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1914
1915                 /* If at least some fraction of a window is available,
1916                  * just use it.
1917                  */
1918                 chunk /= win_divisor;
1919                 if (limit >= chunk)
1920                         goto send_now;
1921         } else {
1922                 /* Different approach, try not to defer past a single
1923                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1924                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1925                  * then send now.
1926                  */
1927                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1928                         goto send_now;
1929         }
1930
1931         head = tcp_write_queue_head(sk);
1932
1933         age = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, head->skb_mstamp);
1934         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1935         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1936                 goto send_now;
1937
1938         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
1939
1940         if (cong_win < send_win && cong_win <= skb->len)
1941                 *is_cwnd_limited = true;
1942
1943         return true;
1944
1945 send_now:
1946         return false;
1947 }
1948
1949 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
1950 {
1951         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1952         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1953         struct net *net = sock_net(sk);
1954         u32 interval;
1955         s32 delta;
1956
1957         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
1958         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
1959         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
1960                 int mss = tcp_current_mss(sk);
1961
1962                 /* Update current search range */
1963                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1964                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
1965                         sizeof(struct tcphdr) +
1966                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1967                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
1968
1969                 /* Update probe time stamp */
1970                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1971         }
1972 }
1973
1974 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1975  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1976  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1977  * changes resulting in larger path MTUs.
1978  *
1979  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1980  *         1 if a probe was sent,
1981  *         -1 otherwise
1982  */
1983 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1984 {
1985         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1986         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1987         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1988         struct net *net = sock_net(sk);
1989         int probe_size;
1990         int size_needed;
1991         int copy, len;
1992         int mss_now;
1993         int interval;
1994
1995         /* Not currently probing/verifying,
1996          * not in recovery,
1997          * have enough cwnd, and
1998          * not SACKing (the variable headers throw things off)
1999          */
2000         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2001                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2002                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2003                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2004                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2005                 return -1;
2006
2007         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2008          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2009          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2010          */
2011         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2012         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2013                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2014         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2015         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2016         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2017          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2018          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2019          */
2020         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2021                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2022                 /* Check whether enough time has elaplased for
2023                  * another round of probing.
2024                  */
2025                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2026                 return -1;
2027         }
2028
2029         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2030         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2031                 return -1;
2032
2033         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2034                 return -1;
2035         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2036                 return 0;
2037
2038         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2039         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2040                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2041                         return -1;
2042                 else
2043                         return 0;
2044         }
2045
2046         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2047         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2048         if (!nskb)
2049                 return -1;
2050         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2051         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2052
2053         skb = tcp_send_head(sk);
2054
2055         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2056         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2057         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2058         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2059         nskb->csum = 0;
2060         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
2061
2062         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2063
2064         len = 0;
2065         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2066                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2067                 if (nskb->ip_summed) {
2068                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2069                 } else {
2070                         __wsum csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
2071                                                              skb_put(nskb, copy),
2072                                                              copy, 0);
2073                         nskb->csum = csum_block_add(nskb->csum, csum, len);
2074                 }
2075
2076                 if (skb->len <= copy) {
2077                         /* We've eaten all the data from this skb.
2078                          * Throw it away. */
2079                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2080                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2081                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2082                 } else {
2083                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2084                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2085                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2086                                 skb_pull(skb, copy);
2087                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2088                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
2089                                                                  skb->len, 0);
2090                         } else {
2091                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2092                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2093                         }
2094                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2095                 }
2096
2097                 len += copy;
2098
2099                 if (len >= probe_size)
2100                         break;
2101         }
2102         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2103
2104         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2105          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2106          */
2107         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2108                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2109                  * effectively two packets. */
2110                 tp->snd_cwnd--;
2111                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2112
2113                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2114                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2115                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2116
2117                 return 1;
2118         }
2119
2120         return -1;
2121 }
2122
2123 static bool tcp_pacing_check(const struct sock *sk)
2124 {
2125         return tcp_needs_internal_pacing(sk) &&
2126                hrtimer_active(&tcp_sk(sk)->pacing_timer);
2127 }
2128
2129 /* TCP Small Queues :
2130  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2131  * (These limits are doubled for retransmits)
2132  * This allows for :
2133  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2134  *  - faster recovery
2135  *  - high rates
2136  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2137  * of queued bytes to ensure line rate.
2138  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2139  */
2140 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2141                                   unsigned int factor)
2142 {
2143         unsigned int limit;
2144
2145         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2146         limit = min_t(u32, limit, sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2147         limit <<= factor;
2148
2149         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2150                 /* Always send the 1st or 2nd skb in write queue.
2151                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2152                  * after softirq/tasklet schedule.
2153                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2154                  */
2155                 if (skb == sk->sk_write_queue.next ||
2156                     skb->prev == sk->sk_write_queue.next)
2157                         return false;
2158
2159                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2160                 /* It is possible TX completion already happened
2161                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2162                  * test again the condition.
2163                  */
2164                 smp_mb__after_atomic();
2165                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2166                         return true;
2167         }
2168         return false;
2169 }
2170
2171 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2172 {
2173         const u32 now = tcp_jiffies32;
2174         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2175
2176         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2177                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2178         tp->chrono_start = now;
2179         tp->chrono_type = new;
2180 }
2181
2182 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2183 {
2184         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2185
2186         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2187          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2188          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2189          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2190          */
2191         if (type > tp->chrono_type)
2192                 tcp_chrono_set(tp, type);
2193 }
2194
2195 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2196 {
2197         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2198
2199
2200         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2201          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2202          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2203          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2204          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2205          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2206          */
2207         if (tcp_write_queue_empty(sk))
2208                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2209         else if (type == tp->chrono_type)
2210                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2211 }
2212
2213 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2214  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2215  * window for us.
2216  *
2217  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2218  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2219  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2220  *
2221  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2222  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2223
2224  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2225  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2226  */
2227 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2228                            int push_one, gfp_t gfp)
2229 {
2230         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2231         struct sk_buff *skb;
2232         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2233         int cwnd_quota;
2234         int result;
2235         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2236         u32 max_segs;
2237
2238         sent_pkts = 0;
2239
2240         if (!push_one) {
2241                 /* Do MTU probing. */
2242                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2243                 if (!result) {
2244                         return false;
2245                 } else if (result > 0) {
2246                         sent_pkts = 1;
2247                 }
2248         }
2249
2250         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2251         tcp_mstamp_refresh(tp);
2252         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2253                 unsigned int limit;
2254
2255                 if (tcp_pacing_check(sk))
2256                         break;
2257
2258                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2259                 BUG_ON(!tso_segs);
2260
2261                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2262                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2263                         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
2264                         goto repair; /* Skip network transmission */
2265                 }
2266
2267                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2268                 if (!cwnd_quota) {
2269                         if (push_one == 2)
2270                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2271                                 cwnd_quota = 1;
2272                         else
2273                                 break;
2274                 }
2275
2276                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2277                         is_rwnd_limited = true;
2278                         break;
2279                 }
2280
2281                 if (tso_segs == 1) {
2282                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2283                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2284                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2285                                 break;
2286                 } else {
2287                         if (!push_one &&
2288                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2289                                                  max_segs))
2290                                 break;
2291                 }
2292
2293                 limit = mss_now;
2294                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2295                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2296                                                     min_t(unsigned int,
2297                                                           cwnd_quota,
2298                                                           max_segs),
2299                                                     nonagle);
2300
2301                 if (skb->len > limit &&
2302                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2303                         break;
2304
2305                 if (test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
2306                         clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
2307                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2308                         break;
2309
2310                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2311                         break;
2312
2313 repair:
2314                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2315                  * This call will increment packets_out.
2316                  */
2317                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2318
2319                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2320                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2321
2322                 if (push_one)
2323                         break;
2324         }
2325
2326         if (is_rwnd_limited)
2327                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2328         else
2329                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2330
2331         if (likely(sent_pkts)) {
2332                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2333                         tp->prr_out += sent_pkts;
2334
2335                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2336                 if (push_one != 2)
2337                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2338                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2339                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2340                 return false;
2341         }
2342         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2343 }
2344
2345 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2346 {
2347         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2348         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2349         u32 timeout, rto_delta_us;
2350
2351         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2352          * finishes.
2353          */
2354         if (tp->fastopen_rsk)
2355                 return false;
2356
2357         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2358          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2359          */
2360         if ((sysctl_tcp_early_retrans != 3 && sysctl_tcp_early_retrans != 4) ||
2361             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2362             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2363                 return false;
2364
2365         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2366              tcp_send_head(sk))
2367                 return false;
2368
2369         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2370          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2371          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2372          */
2373         if (tp->srtt_us) {
2374                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2375                 if (tp->packets_out == 1)
2376                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2377                 else
2378                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2379         } else {
2380                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2381         }
2382
2383         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2384         rto_delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2385         if (rto_delta_us > 0)
2386                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2387
2388         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2389                                   TCP_RTO_MAX);
2390         return true;
2391 }
2392
2393 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2394  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2395  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2396  */
2397 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2398                                     const struct sk_buff *skb)
2399 {
2400         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2401                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2402                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2403                 return true;
2404         }
2405         return false;
2406 }
2407
2408 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2409  * retransmit the last segment.
2410  */
2411 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2412 {
2413         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2414         struct sk_buff *skb;
2415         int pcount;
2416         int mss = tcp_current_mss(sk);
2417
2418         skb = tcp_send_head(sk);
2419         if (skb) {
2420                 if (tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2421                         pcount = tp->packets_out;
2422                         tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2423                         if (tp->packets_out > pcount)
2424                                 goto probe_sent;
2425                         goto rearm_timer;
2426                 }
2427                 skb = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
2428         } else {
2429                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2430         }
2431
2432         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2433         if (tp->tlp_high_seq)
2434                 goto rearm_timer;
2435
2436         /* Retransmit last segment. */
2437         if (WARN_ON(!skb))
2438                 goto rearm_timer;
2439
2440         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2441                 goto rearm_timer;
2442
2443         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2444         if (WARN_ON(!pcount))
2445                 goto rearm_timer;
2446
2447         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2448                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2449                                           GFP_ATOMIC)))
2450                         goto rearm_timer;
2451                 skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2452         }
2453
2454         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2455                 goto rearm_timer;
2456
2457         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2458                 goto rearm_timer;
2459
2460         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2461         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2462
2463 probe_sent:
2464         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2465         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2466         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2467 rearm_timer:
2468         tcp_rearm_rto(sk);
2469 }
2470
2471 /* Push out any pending frames which were held back due to
2472  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2473  * The socket must be locked by the caller.
2474  */
2475 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2476                                int nonagle)
2477 {
2478         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2479          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2480          * all will be happy.
2481          */
2482         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2483                 return;
2484
2485         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2486                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2487                 tcp_check_probe_timer(sk);
2488 }
2489
2490 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2491  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2492  */
2493 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2494 {
2495         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2496
2497         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2498
2499         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2500 }
2501
2502 /* This function returns the amount that we can raise the
2503  * usable window based on the following constraints
2504  *
2505  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2506  * 2. We limit memory per socket
2507  *
2508  * RFC 1122:
2509  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2510  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2511  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2512  *
2513  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2514  * it at least MSS bytes.
2515  *
2516  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2517  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2518  *
2519  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2520  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2521  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2522  * window to always advance by a single byte.
2523  *
2524  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2525  * then this will not be a problem.
2526  *
2527  * BSD seems to make the following compromise:
2528  *
2529  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2530  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2531  *      then set the window to 0.
2532  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2533  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2534  *      and from being larger than the largest representable value.
2535  *
2536  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2537  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2538  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2539  * those cases where the window is constrained on the sender side
2540  * because the pipeline is full.
2541  *
2542  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2543  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2544  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2545  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2546  * of having a fixed window size at almost all times.
2547  *
2548  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2549  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2550  *
2551  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2552  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2553  */
2554 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2555 {
2556         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2557         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2558         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2559          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2560          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2561          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2562          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2563          */
2564         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2565         int free_space = tcp_space(sk);
2566         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2567         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2568         int window;
2569
2570         if (unlikely(mss > full_space)) {
2571                 mss = full_space;
2572                 if (mss <= 0)
2573                         return 0;
2574         }
2575         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2576                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2577
2578                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2579                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2580                                                4U * tp->advmss);
2581
2582                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2583                  * increase it due to wscale.
2584                  */
2585                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2586
2587                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2588                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2589                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2590                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2591                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2592                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2593                  */
2594                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2595                         return 0;
2596         }
2597
2598         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2599                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2600
2601         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2602          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2603          */
2604         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2605                 window = free_space;
2606
2607                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2608                  * Import case: prevent zero window announcement if
2609                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2610                  */
2611                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2612         } else {
2613                 window = tp->rcv_wnd;
2614                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2615                  * Window clamp already applied above.
2616                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2617                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2618                  * and multiply from happening most of the time.
2619                  * We also don't do any window rounding when the free space
2620                  * is too small.
2621                  */
2622                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2623                         window = rounddown(free_space, mss);
2624                 else if (mss == full_space &&
2625                          free_space > window + (full_space >> 1))
2626                         window = free_space;
2627         }
2628
2629         return window;
2630 }
2631
2632 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2633                              const struct sk_buff *next_skb)
2634 {
2635         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2636                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2637                         skb_shinfo(next_skb);
2638                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2639
2640                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2641                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2642                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2643                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2644         }
2645 }
2646
2647 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2648 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2649 {
2650         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2651         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2652         int skb_size, next_skb_size;
2653
2654         skb_size = skb->len;
2655         next_skb_size = next_skb->len;
2656
2657         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2658
2659         if (next_skb_size) {
2660                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2661                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2662                                       next_skb_size);
2663                 else if (!skb_shift(skb, next_skb, next_skb_size))
2664                         return false;
2665         }
2666         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2667
2668         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2669
2670         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2671                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2672
2673         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2674                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2675
2676         /* Update sequence range on original skb. */
2677         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2678
2679         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2680         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2681
2682         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2683          * packet counting does not break.
2684          */
2685         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2686         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2687
2688         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2689         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2690         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2691                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2692
2693         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2694
2695         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2696
2697         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2698         return true;
2699 }
2700
2701 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2702 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2703 {
2704         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2705                 return false;
2706         if (skb_cloned(skb))
2707                 return false;
2708         if (skb == tcp_send_head(sk))
2709                 return false;
2710         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2711         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2712                 return false;
2713
2714         return true;
2715 }
2716
2717 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2718  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2719  */
2720 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2721                                      int space)
2722 {
2723         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2724         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2725         bool first = true;
2726
2727         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2728                 return;
2729         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2730                 return;
2731
2732         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2733                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2734                         break;
2735
2736                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2737                         break;
2738
2739                 space -= skb->len;
2740
2741                 if (first) {
2742                         first = false;
2743                         continue;
2744                 }
2745
2746                 if (space < 0)
2747                         break;
2748
2749                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2750                         break;
2751
2752                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2753                         break;
2754         }
2755 }
2756
2757 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2758  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2759  * error occurred which prevented the send.
2760  */
2761 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2762 {
2763         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2764         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2765         unsigned int cur_mss;
2766         int diff, len, err;
2767
2768
2769         /* Inconclusive MTU probe */
2770         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2771                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2772
2773         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2774          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2775          */
2776         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2777             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2778                   sk->sk_sndbuf))
2779                 return -EAGAIN;
2780
2781         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2782                 return -EBUSY;
2783
2784         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2785                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2786                         BUG();
2787                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2788                         return -ENOMEM;
2789         }
2790
2791         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2792                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2793
2794         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2795
2796         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2797          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2798          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2799          * our retransmit serves as a zero window probe.
2800          */
2801         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2802             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2803                 return -EAGAIN;
2804
2805         len = cur_mss * segs;
2806         if (skb->len > len) {
2807                 if (tcp_fragment(sk, skb, len, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2808                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2809         } else {
2810                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2811                         return -ENOMEM;
2812
2813                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2814                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2815                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2816                 if (diff)
2817                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2818                 if (skb->len < cur_mss)
2819                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2820         }
2821
2822         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2823         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2824                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2825
2826         /* Update global and local TCP statistics. */
2827         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2828         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2829         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2830                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2831         tp->total_retrans += segs;
2832
2833         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2834          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2835          * beyond what csum_start can cover.
2836          */
2837         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2838                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2839                 struct sk_buff *nskb;
2840
2841                 nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2842                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2843                              -ENOBUFS;
2844                 if (!err)
2845                         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
2846         } else {
2847                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2848         }
2849
2850         if (likely(!err)) {
2851                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2852         } else if (err != -EBUSY) {
2853                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2854         }
2855         return err;
2856 }
2857
2858 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2859 {
2860         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2861         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2862
2863         if (err == 0) {
2864 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2865                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2866                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2867                 }
2868 #endif
2869                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2870                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2871
2872                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2873                 if (!tp->retrans_stamp)
2874                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2875
2876         }
2877
2878         if (tp->undo_retrans < 0)
2879                 tp->undo_retrans = 0;
2880         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2881         return err;
2882 }
2883
2884 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2885  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2886  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2887  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2888  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2889  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2890  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2891  */
2892 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2893 {
2894         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2895         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2896         struct sk_buff *skb;
2897         struct sk_buff *hole = NULL;
2898         u32 max_segs;
2899         int mib_idx;
2900
2901         if (!tp->packets_out)
2902                 return;
2903
2904         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2905                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2906         } else {
2907                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2908         }
2909
2910         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
2911         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2912                 __u8 sacked;
2913                 int segs;
2914
2915                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2916                         break;
2917
2918                 if (tcp_pacing_check(sk))
2919                         break;
2920
2921                 /* we could do better than to assign each time */
2922                 if (!hole)
2923                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2924
2925                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
2926                 if (segs <= 0)
2927                         return;
2928                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2929                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
2930                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
2931                  */
2932                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
2933
2934                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
2935                         break;
2936                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2937                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2938                                 hole = skb;
2939                         continue;
2940
2941                 } else {
2942                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2943                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2944                         else
2945                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2946                 }
2947
2948                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2949                         continue;
2950
2951                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
2952                         return;
2953
2954                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
2955                         return;
2956
2957                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
2958
2959                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2960                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2961
2962                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk) &&
2963                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
2964                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2965                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2966                                                   TCP_RTO_MAX);
2967         }
2968 }
2969
2970 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
2971  * connection tear down and (memory) recovery.
2972  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
2973  * or even be forced to close flow without any FIN.
2974  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
2975  * with edge trigger epoll()
2976  */
2977 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
2978 {
2979         int amt;
2980
2981         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
2982                 return;
2983         amt = sk_mem_pages(size);
2984         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
2985         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
2986
2987         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
2988                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
2989 }
2990
2991 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
2992  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
2993  */
2994 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2995 {
2996         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
2997         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2998
2999         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3000          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3001          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3002          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3003          */
3004         if (tskb && (tcp_send_head(sk) || tcp_under_memory_pressure(sk))) {
3005 coalesce:
3006                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3007                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3008                 tp->write_seq++;
3009                 if (!tcp_send_head(sk)) {
3010                         /* This means tskb was already sent.
3011                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3012                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3013                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3014                          * does not change tp->snd_nxt.
3015                          */
3016                         tp->snd_nxt++;
3017                         return;
3018                 }
3019         } else {
3020                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3021                 if (unlikely(!skb)) {
3022                         if (tskb)
3023                                 goto coalesce;
3024                         return;
3025                 }
3026                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3027                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3028                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3029                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3030                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3031                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3032         }
3033         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3034 }
3035
3036 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3037  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3038  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3039  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3040  */
3041 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3042 {
3043         struct sk_buff *skb;
3044
3045         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3046
3047         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3048         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3049         if (!skb) {
3050                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3051                 return;
3052         }
3053
3054         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3055         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3056         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3057                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3058         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3059         /* Send it off. */
3060         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3061                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3062 }
3063
3064 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3065  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3066  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3067  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3068  * and rcv_wscale values will not be correct.
3069  */
3070 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3071 {
3072         struct sk_buff *skb;
3073
3074         skb = tcp_write_queue_head(sk);
3075         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3076                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
3077                 return -EFAULT;
3078         }
3079         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3080                 if (skb_cloned(skb)) {
3081                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3082                         if (!nskb)
3083                                 return -ENOMEM;
3084                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3085                         __skb_header_release(nskb);
3086                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
3087                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3088                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3089                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3090                         skb = nskb;
3091                 }
3092
3093                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3094                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3095         }
3096         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3097 }
3098
3099 /**
3100  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3101  * sk: listener socket
3102  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3103  * req: request_sock pointer
3104  *
3105  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3106  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3107  */
3108 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3109                                 struct request_sock *req,
3110                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3111                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3112 {
3113         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3114         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3115         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3116         struct tcp_out_options opts;
3117         struct sk_buff *skb;
3118         int tcp_header_size;
3119         struct tcphdr *th;
3120         int mss;
3121
3122         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3123         if (unlikely(!skb)) {
3124                 dst_release(dst);
3125                 return NULL;
3126         }
3127         /* Reserve space for headers. */
3128         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3129
3130         switch (synack_type) {
3131         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3132                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3133                 break;
3134         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3135                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3136                  * to avoid false sharing.
3137                  */
3138                 break;
3139         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3140                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3141                  * cpu might call us concurrently.
3142                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3143                  */
3144                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3145                 break;
3146         }
3147         skb_dst_set(skb, dst);
3148
3149         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3150
3151         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3152 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3153         if (unlikely(req->cookie_ts))
3154                 skb->skb_mstamp = cookie_init_timestamp(req);
3155         else
3156 #endif
3157                 skb->skb_mstamp = tcp_clock_us();
3158
3159 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3160         rcu_read_lock();
3161         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3162 #endif
3163         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3164         tcp_header_size = tcp_synack_options(req, mss, skb, &opts, md5, foc) +
3165                           sizeof(*th);
3166
3167         skb_push(skb, tcp_header_size);
3168         skb_reset_transport_header(skb);
3169
3170         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3171         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3172         th->syn = 1;
3173         th->ack = 1;
3174         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3175         th->source = htons(ireq->ir_num);
3176         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3177         skb->mark = ireq->ir_mark;
3178         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
3179          * not even correctly set)
3180          */
3181         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
3182                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
3183
3184         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3185         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3186         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3187
3188         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3189         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3190         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3191         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3192         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3193
3194 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3195         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3196         if (md5)
3197                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3198                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3199         rcu_read_unlock();
3200 #endif
3201
3202         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3203         skb->tstamp = 0;
3204         return skb;
3205 }
3206 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3207
3208 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3209 {
3210         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3211         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3212         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3213
3214         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3215                 return;
3216
3217         rcu_read_lock();
3218         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3219         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3220                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3221                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3222                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3223         }
3224         rcu_read_unlock();
3225 }
3226
3227 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3228 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3229 {
3230         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3231         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3232         __u8 rcv_wscale;
3233         u32 rcv_wnd;
3234
3235         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3236          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3237          */
3238         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3239         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3240                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3241
3242 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3243         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3244                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3245 #endif
3246
3247         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3248         if (tp->rx_opt.user_mss)
3249                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3250         tp->max_window = 0;
3251         tcp_mtup_init(sk);
3252         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3253
3254         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3255
3256         if (!tp->window_clamp)
3257                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3258         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3259
3260         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3261
3262         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3263         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3264             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3265                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3266
3267         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3268         if (rcv_wnd == 0)
3269                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3270
3271         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
3272                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3273                                   &tp->rcv_wnd,
3274                                   &tp->window_clamp,
3275                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3276                                   &rcv_wscale,
3277                                   rcv_wnd);
3278
3279         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3280         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3281
3282         sk->sk_err = 0;
3283         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3284         tp->snd_wnd = 0;
3285         tcp_init_wl(tp, 0);
3286         tp->snd_una = tp->write_seq;
3287         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3288         tp->snd_up = tp->write_seq;
3289         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3290
3291         if (likely(!tp->repair))
3292                 tp->rcv_nxt = 0;
3293         else
3294                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3295         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3296         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3297
3298         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3299         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3300         tcp_clear_retrans(tp);
3301 }
3302
3303 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3304 {
3305         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3306         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3307
3308         tcb->end_seq += skb->len;
3309         __skb_header_release(skb);
3310         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
3311         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3312         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3313         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3314         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3315 }
3316
3317 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3318  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3319  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3320  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3321  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3322  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3323  */
3324 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3325 {
3326         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3327         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3328         int space, err = 0;
3329         struct sk_buff *syn_data;
3330
3331         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3332         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3333                 goto fallback;
3334
3335         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3336          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3337          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3338          */
3339         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3340
3341         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3342                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3343
3344         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3345
3346         /* limit to order-0 allocations */
3347         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3348
3349         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3350         if (!syn_data)
3351                 goto fallback;
3352         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3353         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3354         if (space) {
3355                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3356                                             &fo->data->msg_iter);
3357                 if (unlikely(!copied)) {
3358                         kfree_skb(syn_data);
3359                         goto fallback;
3360                 }
3361                 if (copied != space) {
3362                         skb_trim(syn_data, copied);
3363                         space = copied;
3364                 }
3365         }
3366         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3367         if (space == fo->size)
3368                 fo->data = NULL;
3369         fo->copied = space;
3370
3371         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3372         if (syn_data->len)
3373                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3374
3375         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3376
3377         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3378
3379         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3380          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3381          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3382          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3383          */
3384         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3385         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3386         if (!err) {
3387                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3388                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3389                 goto done;
3390         }
3391
3392         /* data was not sent, this is our new send_head */
3393         sk->sk_send_head = syn_data;
3394         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3395
3396 fallback:
3397         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3398         if (fo->cookie.len > 0)
3399                 fo->cookie.len = 0;
3400         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3401         if (err)
3402                 tp->syn_fastopen = 0;
3403 done:
3404         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3405         return err;
3406 }
3407
3408 /* Build a SYN and send it off. */
3409 int tcp_connect(struct sock *sk)
3410 {
3411         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3412         struct sk_buff *buff;
3413         int err;
3414
3415         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB);
3416
3417         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3418                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3419
3420         tcp_connect_init(sk);
3421
3422         if (unlikely(tp->repair)) {
3423                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3424                 return 0;
3425         }
3426
3427         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3428         if (unlikely(!buff))
3429                 return -ENOBUFS;
3430
3431         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3432         tcp_mstamp_refresh(tp);
3433         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3434         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3435         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3436
3437         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3438         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3439               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3440         if (err == -ECONNREFUSED)
3441                 return err;
3442
3443         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3444          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3445          */
3446         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3447         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3448         buff = tcp_send_head(sk);
3449         if (unlikely(buff)) {
3450                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3451                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3452         }
3453         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3454
3455         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3456         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3457                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3458         return 0;
3459 }
3460 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3461
3462 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3463  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3464  * for details.
3465  */
3466 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3467 {
3468         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3469         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3470         unsigned long timeout;
3471
3472         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_DELAYED_ACK);
3473
3474         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3475                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3476                 int max_ato = HZ / 2;
3477
3478                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3479                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3480                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3481
3482                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3483
3484                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3485                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3486                  * directly.
3487                  */
3488                 if (tp->srtt_us) {
3489                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3490                                         TCP_DELACK_MIN);
3491
3492                         if (rtt < max_ato)
3493                                 max_ato = rtt;
3494                 }
3495
3496                 ato = min(ato, max_ato);
3497         }
3498
3499         /* Stay within the limit we were given */
3500         timeout = jiffies + ato;
3501
3502         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3503         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3504                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3505                  * send ACK now.
3506                  */
3507                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3508                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3509                         tcp_send_ack(sk);
3510                         return;
3511                 }
3512
3513                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3514                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3515         }
3516         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3517         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3518         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3519 }
3520
3521 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3522 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3523 {
3524         struct sk_buff *buff;
3525
3526         /* If we have been reset, we may not send again. */
3527         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3528                 return;
3529
3530         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_NON_DELAYED_ACK);
3531
3532         /* We are not putting this on the write queue, so
3533          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3534          * sock.
3535          */
3536         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3537                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3538         if (unlikely(!buff)) {
3539                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3540                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3541                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3542                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3543                 return;
3544         }
3545
3546         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3547         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3548         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3549
3550         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3551          * too much.
3552          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3553          */
3554         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3555
3556         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3557         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0);
3558 }
3559 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_send_ack);
3560
3561 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3562  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3563  *
3564  * Question: what should we make while urgent mode?
3565  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3566  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3567  *
3568  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3569  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3570  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3571  */
3572 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3573 {
3574         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3575         struct sk_buff *skb;
3576
3577         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3578         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3579                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3580         if (!skb)
3581                 return -1;
3582
3583         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3584         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3585         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3586          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3587          * send it.
3588          */
3589         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3590         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3591         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3592 }
3593
3594 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3595 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3596 {
3597         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3598                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3599                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3600                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3601         }
3602 }
3603
3604 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3605 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3606 {
3607         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3608         struct sk_buff *skb;
3609
3610         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3611                 return -1;
3612
3613         skb = tcp_send_head(sk);
3614         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3615                 int err;
3616                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3617                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3618
3619                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3620                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3621
3622                 /* We are probing the opening of a window
3623                  * but the window size is != 0
3624                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3625                  */
3626                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3627                     skb->len > mss) {
3628                         seg_size = min(seg_size, mss);
3629                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3630                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3631                                 return -1;
3632                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3633                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3634
3635                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3636                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3637                 if (!err)
3638                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3639                 return err;
3640         } else {
3641                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3642                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3643                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3644         }
3645 }
3646
3647 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3648  * a partial packet else a zero probe.
3649  */
3650 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3651 {
3652         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3653         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3654         struct net *net = sock_net(sk);
3655         unsigned long probe_max;
3656         int err;
3657
3658         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3659
3660         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3661                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3662                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3663                 icsk->icsk_backoff = 0;
3664                 return;
3665         }
3666
3667         if (err <= 0) {
3668                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3669                         icsk->icsk_backoff++;
3670                 icsk->icsk_probes_out++;
3671                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3672         } else {
3673                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3674                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3675                  * Let local senders to fight for local resources.
3676                  *
3677                  * Use accumulated backoff yet.
3678                  */
3679                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3680                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3681                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3682         }
3683         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3684                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3685                                   TCP_RTO_MAX);
3686 }
3687
3688 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3689 {
3690         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3691         struct flowi fl;
3692         int res;
3693
3694         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3695         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3696         if (!res) {
3697                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3698                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3699                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3700                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3701         }
3702         return res;
3703 }
3704 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);