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