tcp: add SACK compression
[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 #include <linux/static_key.h>
45
46 #include <trace/events/tcp.h>
47
48 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
49                            int push_one, gfp_t gfp);
50
51 /* Account for new data that has been sent to the network. */
52 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
53 {
54         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
55         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
56         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
57
58         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
59
60         __skb_unlink(skb, &sk->sk_write_queue);
61         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, skb);
62
63         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
64         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
65                 tcp_rearm_rto(sk);
66
67         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
68                       tcp_skb_pcount(skb));
69 }
70
71 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
72  * window scaling factor due to loss of precision.
73  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
74  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
75  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
76  * invalid. OK, let's make this for now:
77  */
78 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
79 {
80         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
81
82         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
83             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
84              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
85                 return tp->snd_nxt;
86         else
87                 return tcp_wnd_end(tp);
88 }
89
90 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
91  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
92  *
93  * 1. It is independent of path mtu.
94  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
95  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
96  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
97  *    large MSS.
98  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
99  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
100  *    This may be overridden via information stored in routing table.
101  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
102  *    probably even Jumbo".
103  */
104 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
105 {
106         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
107         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
108         int mss = tp->advmss;
109
110         if (dst) {
111                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
112
113                 if (metric < mss) {
114                         mss = metric;
115                         tp->advmss = mss;
116                 }
117         }
118
119         return (__u16)mss;
120 }
121
122 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
123  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
124  */
125 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
126 {
127         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
128         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
129         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
130
131         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
132
133         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
134         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
135
136         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
137                 cwnd >>= 1;
138         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
139         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
140         tp->snd_cwnd_used = 0;
141 }
142
143 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
144 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
145                                 struct sock *sk)
146 {
147         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
148         const u32 now = tcp_jiffies32;
149
150         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
151                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
152
153         tp->lsndtime = now;
154
155         /* If it is a reply for ato after last received
156          * packet, enter pingpong mode.
157          */
158         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
159                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
160 }
161
162 /* Account for an ACK we sent. */
163 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
164 {
165         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
166
167         if (unlikely(tp->compressed_ack)) {
168                 tp->compressed_ack = 0;
169                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
170                         __sock_put(sk);
171         }
172         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
173         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
174 }
175
176
177 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
178 {
179         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
180          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
181          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
182          * limit when mss is larger than 1460.
183          */
184         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
185
186         if (mss > 1460)
187                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
188         return init_rwnd;
189 }
190
191 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
192  * Based on the assumption that the given amount of space
193  * will be offered. Store the results in the tp structure.
194  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
195  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
196  * This MUST be enforced by all callers.
197  */
198 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
199                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
200                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
201                                __u32 init_rcv_wnd)
202 {
203         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
204
205         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
206         if (*window_clamp == 0)
207                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
208         space = min(*window_clamp, space);
209
210         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
211         if (space > mss)
212                 space = rounddown(space, mss);
213
214         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
215          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
216          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
217          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
218          * unless the remote has sent us a window scaling option,
219          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
220          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
221          */
222         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
223                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
224         else
225                 (*rcv_wnd) = space;
226
227         (*rcv_wscale) = 0;
228         if (wscale_ok) {
229                 /* Set window scaling on max possible window */
230                 space = max_t(u32, space, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
231                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
232                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
233                 while (space > U16_MAX && (*rcv_wscale) < TCP_MAX_WSCALE) {
234                         space >>= 1;
235                         (*rcv_wscale)++;
236                 }
237         }
238
239         if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
240                 init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
241         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
242
243         /* Set the clamp no higher than max representable value */
244         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
245 }
246 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
247
248 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
249  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
250  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
251  * frame.
252  */
253 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
254 {
255         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
256         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
257         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
258         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
259
260         /* Never shrink the offered window */
261         if (new_win < cur_win) {
262                 /* Danger Will Robinson!
263                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
264                  * we will not be able to advertise a zero
265                  * window in time.  --DaveM
266                  *
267                  * Relax Will Robinson.
268                  */
269                 if (new_win == 0)
270                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
271                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
272                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
273         }
274         tp->rcv_wnd = new_win;
275         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
276
277         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
278          * scaled window.
279          */
280         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
281             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
282                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
283         else
284                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
285
286         /* RFC1323 scaling applied */
287         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
288
289         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
290         if (new_win == 0) {
291                 tp->pred_flags = 0;
292                 if (old_win)
293                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
294                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
295         } else if (old_win == 0) {
296                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
297         }
298
299         return new_win;
300 }
301
302 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
303 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
304 {
305         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
306
307         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
308         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
309                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
310         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
311                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
312                 INET_ECN_xmit(sk);
313 }
314
315 /* Packet ECN state for a SYN.  */
316 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
317 {
318         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
319         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
320         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
321                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
322
323         if (!use_ecn) {
324                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
325
326                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
327                         use_ecn = true;
328         }
329
330         tp->ecn_flags = 0;
331
332         if (use_ecn) {
333                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
334                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
335                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
336                         INET_ECN_xmit(sk);
337         }
338 }
339
340 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
341 {
342         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
343                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
344                  * SYN ACK is ultimatively being received.
345                  */
346                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
347 }
348
349 static void
350 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
351 {
352         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
353                 th->ece = 1;
354 }
355
356 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
357  * be sent.
358  */
359 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
360                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
361 {
362         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
363
364         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
365                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
366                 if (skb->len != tcp_header_len &&
367                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
368                         INET_ECN_xmit(sk);
369                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
370                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
371                                 th->cwr = 1;
372                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
373                         }
374                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
375                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
376                         INET_ECN_dontxmit(sk);
377                 }
378                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
379                         th->ece = 1;
380         }
381 }
382
383 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
384  * auto increment end seqno.
385  */
386 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
387 {
388         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
389
390         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
391         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
392
393         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
394
395         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
396         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
397                 seq++;
398         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
399 }
400
401 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
402 {
403         return tp->snd_una != tp->snd_up;
404 }
405
406 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
407 #define OPTION_TS               (1 << 1)
408 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
409 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
410 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
411 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
412
413 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
414 {
415 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
416         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
417                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
418                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
419                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
420                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
421                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
422                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
423                 }
424         }
425 #endif
426 }
427
428 struct tcp_out_options {
429         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
430         u16 mss;                /* 0 to disable */
431         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
432         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
433         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
434         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
435         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
436         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
437 };
438
439 /* Write previously computed TCP options to the packet.
440  *
441  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
442  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
443  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
444  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
445  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
446  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
447  * particular reason why the ordering would need to be changed).
448  *
449  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
450  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
451  */
452 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
453                               struct tcp_out_options *opts)
454 {
455         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
456
457         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
458                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
459                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
460                 /* overload cookie hash location */
461                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
462                 ptr += 4;
463         }
464
465         if (unlikely(opts->mss)) {
466                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
467                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
468                                opts->mss);
469         }
470
471         if (likely(OPTION_TS & options)) {
472                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
473                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
474                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
475                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
476                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
477                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
478                 } else {
479                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
480                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
481                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
482                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
483                 }
484                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
485                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
486         }
487
488         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
489                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
490                                (TCPOPT_NOP << 16) |
491                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
492                                TCPOLEN_SACK_PERM);
493         }
494
495         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
496                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
497                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
498                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
499                                opts->ws);
500         }
501
502         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
503                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
504                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
505                 int this_sack;
506
507                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
508                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
509                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
510                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
511                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
512
513                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
514                      ++this_sack) {
515                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
516                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
517                 }
518
519                 tp->rx_opt.dsack = 0;
520         }
521
522         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
523                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
524                 u8 *p = (u8 *)ptr;
525                 u32 len; /* Fast Open option length */
526
527                 if (foc->exp) {
528                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
529                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
530                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
531                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
532                 } else {
533                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
534                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
535                         *p++ = len;
536                 }
537
538                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
539                 if ((len & 3) == 2) {
540                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
541                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
542                 }
543                 ptr += (len + 3) >> 2;
544         }
545
546         smc_options_write(ptr, &options);
547 }
548
549 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
550                            struct tcp_out_options *opts,
551                            unsigned int *remaining)
552 {
553 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
554         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
555                 if (tp->syn_smc) {
556                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
557                                 opts->options |= OPTION_SMC;
558                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
559                         }
560                 }
561         }
562 #endif
563 }
564
565 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
566                                 const struct inet_request_sock *ireq,
567                                 struct tcp_out_options *opts,
568                                 unsigned int *remaining)
569 {
570 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
571         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
572                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
573                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
574                                 opts->options |= OPTION_SMC;
575                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
576                         }
577                 }
578         }
579 #endif
580 }
581
582 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
583  * network wire format yet.
584  */
585 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
586                                 struct tcp_out_options *opts,
587                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
588 {
589         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
590         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
591         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
592
593         *md5 = NULL;
594 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
595         if (unlikely(rcu_access_pointer(tp->md5sig_info))) {
596                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
597                 if (*md5) {
598                         opts->options |= OPTION_MD5;
599                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
600                 }
601         }
602 #endif
603
604         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
605          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
606          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
607          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
608          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
609          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
610          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
611          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
612          * going out.  */
613         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
614         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
615
616         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
617                 opts->options |= OPTION_TS;
618                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
619                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
620                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
621         }
622         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
623                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
624                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
625                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
626         }
627         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
628                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
629                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
630                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
631         }
632
633         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
634                 u32 need = fastopen->cookie.len;
635
636                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
637                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
638                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
639                 if (remaining >= need) {
640                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
641                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
642                         remaining -= need;
643                         tp->syn_fastopen = 1;
644                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
645                 }
646         }
647
648         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
649
650         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
651 }
652
653 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
654 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
655                                        struct request_sock *req,
656                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
657                                        struct tcp_out_options *opts,
658                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
659                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
660 {
661         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
662         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
663
664 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
665         if (md5) {
666                 opts->options |= OPTION_MD5;
667                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
668
669                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
670                  * options. There was discussion about disabling SACK
671                  * rather than TS in order to fit in better with old,
672                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
673                  */
674                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
675         }
676 #endif
677
678         /* We always send an MSS option. */
679         opts->mss = mss;
680         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
681
682         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
683                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
684                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
685                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
686         }
687         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
688                 opts->options |= OPTION_TS;
689                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
690                 opts->tsecr = req->ts_recent;
691                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
692         }
693         if (likely(ireq->sack_ok)) {
694                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
695                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
696                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
697         }
698         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
699                 u32 need = foc->len;
700
701                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
702                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
703                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
704                 if (remaining >= need) {
705                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
706                         opts->fastopen_cookie = foc;
707                         remaining -= need;
708                 }
709         }
710
711         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
712
713         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
714 }
715
716 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
717  * final wire format yet.
718  */
719 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
720                                         struct tcp_out_options *opts,
721                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
722 {
723         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
724         unsigned int size = 0;
725         unsigned int eff_sacks;
726
727         opts->options = 0;
728
729         *md5 = NULL;
730 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
731         if (unlikely(rcu_access_pointer(tp->md5sig_info))) {
732                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
733                 if (*md5) {
734                         opts->options |= OPTION_MD5;
735                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
736                 }
737         }
738 #endif
739
740         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
741                 opts->options |= OPTION_TS;
742                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
743                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
744                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
745         }
746
747         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
748         if (unlikely(eff_sacks)) {
749                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
750                 opts->num_sack_blocks =
751                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
752                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
753                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
754                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
755                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
756         }
757
758         return size;
759 }
760
761
762 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
763  *
764  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
765  * to reduce RTT and bufferbloat.
766  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
767  *
768  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
769  * needs to be reallocated in a driver.
770  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
771  *
772  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
773  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
774  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
775  */
776 struct tsq_tasklet {
777         struct tasklet_struct   tasklet;
778         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
779 };
780 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
781
782 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
783 {
784         if ((1 << sk->sk_state) &
785             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
786              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
787                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
788
789                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
790                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
791                         tcp_mstamp_refresh(tp);
792                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
793                 }
794
795                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
796                                0, GFP_ATOMIC);
797         }
798 }
799
800 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
801 {
802         bh_lock_sock(sk);
803         if (!sock_owned_by_user(sk))
804                 tcp_tsq_write(sk);
805         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
806                 sock_hold(sk);
807         bh_unlock_sock(sk);
808 }
809 /*
810  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
811  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
812  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
813  * interrupt us (non NAPI drivers)
814  */
815 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
816 {
817         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
818         LIST_HEAD(list);
819         unsigned long flags;
820         struct list_head *q, *n;
821         struct tcp_sock *tp;
822         struct sock *sk;
823
824         local_irq_save(flags);
825         list_splice_init(&tsq->head, &list);
826         local_irq_restore(flags);
827
828         list_for_each_safe(q, n, &list) {
829                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
830                 list_del(&tp->tsq_node);
831
832                 sk = (struct sock *)tp;
833                 smp_mb__before_atomic();
834                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
835
836                 tcp_tsq_handler(sk);
837                 sk_free(sk);
838         }
839 }
840
841 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
842                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
843                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
844                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
845 /**
846  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
847  * @sk: socket
848  *
849  * called from release_sock() to perform protocol dependent
850  * actions before socket release.
851  */
852 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
853 {
854         unsigned long flags, nflags;
855
856         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
857         do {
858                 flags = sk->sk_tsq_flags;
859                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
860                         return;
861                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
862         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
863
864         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
865                 tcp_tsq_write(sk);
866                 __sock_put(sk);
867         }
868         /* Here begins the tricky part :
869          * We are called from release_sock() with :
870          * 1) BH disabled
871          * 2) sk_lock.slock spinlock held
872          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
873          *
874          * But following code is meant to be called from BH handlers,
875          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
876          */
877         sock_release_ownership(sk);
878
879         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
880                 tcp_write_timer_handler(sk);
881                 __sock_put(sk);
882         }
883         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
884                 tcp_delack_timer_handler(sk);
885                 __sock_put(sk);
886         }
887         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
888                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
889                 __sock_put(sk);
890         }
891 }
892 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
893
894 void __init tcp_tasklet_init(void)
895 {
896         int i;
897
898         for_each_possible_cpu(i) {
899                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
900
901                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
902                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
903                              tcp_tasklet_func,
904                              (unsigned long)tsq);
905         }
906 }
907
908 /*
909  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
910  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
911  * hold qdisc lock.
912  */
913 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
914 {
915         struct sock *sk = skb->sk;
916         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
917         unsigned long flags, nval, oval;
918
919         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
920          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
921          */
922         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
923
924         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
925          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
926          * This gives :
927          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
928          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
929          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
930          */
931         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
932                 goto out;
933
934         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
935                 struct tsq_tasklet *tsq;
936                 bool empty;
937
938                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
939                         goto out;
940
941                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
942                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
943                 if (nval != oval)
944                         continue;
945
946                 /* queue this socket to tasklet queue */
947                 local_irq_save(flags);
948                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
949                 empty = list_empty(&tsq->head);
950                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
951                 if (empty)
952                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
953                 local_irq_restore(flags);
954                 return;
955         }
956 out:
957         sk_free(sk);
958 }
959
960 /* Note: Called under soft irq.
961  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
962  */
963 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
964 {
965         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
966         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
967
968         tcp_tsq_handler(sk);
969         sock_put(sk);
970
971         return HRTIMER_NORESTART;
972 }
973
974 /* BBR congestion control needs pacing.
975  * Same remark for SO_MAX_PACING_RATE.
976  * sch_fq packet scheduler is efficiently handling pacing,
977  * but is not always installed/used.
978  * Return true if TCP stack should pace packets itself.
979  */
980 static bool tcp_needs_internal_pacing(const struct sock *sk)
981 {
982         return smp_load_acquire(&sk->sk_pacing_status) == SK_PACING_NEEDED;
983 }
984
985 static void tcp_internal_pacing(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
986 {
987         u64 len_ns;
988         u32 rate;
989
990         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
991                 return;
992         rate = sk->sk_pacing_rate;
993         if (!rate || rate == ~0U)
994                 return;
995
996         /* Should account for header sizes as sch_fq does,
997          * but lets make things simple.
998          */
999         len_ns = (u64)skb->len * NSEC_PER_SEC;
1000         do_div(len_ns, rate);
1001         hrtimer_start(&tcp_sk(sk)->pacing_timer,
1002                       ktime_add_ns(ktime_get(), len_ns),
1003                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
1004         sock_hold(sk);
1005 }
1006
1007 static void tcp_update_skb_after_send(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1008 {
1009         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1010         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1011 }
1012
1013 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1014  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1015  * transmission and possible later retransmissions.
1016  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1017  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1018  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1019  * device.
1020  *
1021  * We are working here with either a clone of the original
1022  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1023  */
1024 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1025                             gfp_t gfp_mask)
1026 {
1027         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1028         struct inet_sock *inet;
1029         struct tcp_sock *tp;
1030         struct tcp_skb_cb *tcb;
1031         struct tcp_out_options opts;
1032         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1033         struct sk_buff *oskb = NULL;
1034         struct tcp_md5sig_key *md5;
1035         struct tcphdr *th;
1036         int err;
1037
1038         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1039         tp = tcp_sk(sk);
1040
1041         if (clone_it) {
1042                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1043                         - tp->snd_una;
1044                 oskb = skb;
1045
1046                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1047                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1048                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1049                         else
1050                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1051                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1052
1053                 if (unlikely(!skb))
1054                         return -ENOBUFS;
1055         }
1056         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1057
1058         inet = inet_sk(sk);
1059         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1060         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1061
1062         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1063                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1064         else
1065                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1066                                                            &md5);
1067         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1068
1069         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1070          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1071          * which holds one reference to sk.
1072          *
1073          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1074          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1075          */
1076         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1077
1078         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1079          * this might cause drops if packet is looped back :
1080          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1081          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1082          */
1083         skb->pfmemalloc = 0;
1084
1085         skb_push(skb, tcp_header_size);
1086         skb_reset_transport_header(skb);
1087
1088         skb_orphan(skb);
1089         skb->sk = sk;
1090         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1091         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1092         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1093
1094         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1095
1096         /* Build TCP header and checksum it. */
1097         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1098         th->source              = inet->inet_sport;
1099         th->dest                = inet->inet_dport;
1100         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1101         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
1102         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1103                                         tcb->tcp_flags);
1104
1105         th->check               = 0;
1106         th->urg_ptr             = 0;
1107
1108         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1109         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1110                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1111                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1112                         th->urg = 1;
1113                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1114                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1115                         th->urg = 1;
1116                 }
1117         }
1118
1119         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1120         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1121         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1122                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1123                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1124         } else {
1125                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1126                  * is never scaled.
1127                  */
1128                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1129         }
1130 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1131         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1132         if (md5) {
1133                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1134                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1135                                                md5, sk, skb);
1136         }
1137 #endif
1138
1139         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1140
1141         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1142                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1143
1144         if (skb->len != tcp_header_size) {
1145                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1146                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1147                 tcp_internal_pacing(sk, skb);
1148         }
1149
1150         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1151                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1152                               tcp_skb_pcount(skb));
1153
1154         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1155         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1156         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1157         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1158
1159         /* Our usage of tstamp should remain private */
1160         skb->tstamp = 0;
1161
1162         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1163         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1164                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1165
1166         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1167
1168         if (unlikely(err > 0)) {
1169                 tcp_enter_cwr(sk);
1170                 err = net_xmit_eval(err);
1171         }
1172         if (!err && oskb) {
1173                 tcp_update_skb_after_send(tp, oskb);
1174                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1175         }
1176         return err;
1177 }
1178
1179 /* This routine just queues the buffer for sending.
1180  *
1181  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1182  * otherwise socket can stall.
1183  */
1184 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1185 {
1186         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1187
1188         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1189         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1190         __skb_header_release(skb);
1191         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1192         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1193         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1194 }
1195
1196 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1197 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1198 {
1199         if (skb->len <= mss_now) {
1200                 /* Avoid the costly divide in the normal
1201                  * non-TSO case.
1202                  */
1203                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1204                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1205         } else {
1206                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1207                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1208         }
1209 }
1210
1211 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1212  * tweaks to fix counters
1213  */
1214 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1215 {
1216         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1217
1218         tp->packets_out -= decr;
1219
1220         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1221                 tp->sacked_out -= decr;
1222         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1223                 tp->retrans_out -= decr;
1224         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1225                 tp->lost_out -= decr;
1226
1227         /* Reno case is special. Sigh... */
1228         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1229                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1230
1231         if (tp->lost_skb_hint &&
1232             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1233             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1234                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1235
1236         tcp_verify_left_out(tp);
1237 }
1238
1239 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1240 {
1241         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1242                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1243 }
1244
1245 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1246 {
1247         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1248
1249         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1250             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1251                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1252                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1253
1254                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1255                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1256                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1257                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1258                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1259         }
1260 }
1261
1262 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1263 {
1264         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1265         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1266 }
1267
1268 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1269 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1270                                          struct sk_buff *buff,
1271                                          struct sock *sk,
1272                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1273 {
1274         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1275                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1276         else
1277                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1278 }
1279
1280 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1281  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1282  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1283  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1284  */
1285 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1286                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1287                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1288 {
1289         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1290         struct sk_buff *buff;
1291         int nsize, old_factor;
1292         int nlen;
1293         u8 flags;
1294
1295         if (WARN_ON(len > skb->len))
1296                 return -EINVAL;
1297
1298         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1299         if (nsize < 0)
1300                 nsize = 0;
1301
1302         if (skb_unclone(skb, gfp))
1303                 return -ENOMEM;
1304
1305         /* Get a new skb... force flag on. */
1306         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1307         if (!buff)
1308                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1309
1310         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1311         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1312         nlen = skb->len - len - nsize;
1313         buff->truesize += nlen;
1314         skb->truesize -= nlen;
1315
1316         /* Correct the sequence numbers. */
1317         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1318         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1319         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1320
1321         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1322         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1323         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1324         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1325         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1326         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1327
1328         skb_split(skb, buff, len);
1329
1330         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1331
1332         buff->tstamp = skb->tstamp;
1333         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1334
1335         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1336
1337         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1338         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1339         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1340
1341         /* Update delivered info for the new segment */
1342         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1343
1344         /* If this packet has been sent out already, we must
1345          * adjust the various packet counters.
1346          */
1347         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1348                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1349                         tcp_skb_pcount(buff);
1350
1351                 if (diff)
1352                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1353         }
1354
1355         /* Link BUFF into the send queue. */
1356         __skb_header_release(buff);
1357         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1358         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1359                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1360
1361         return 0;
1362 }
1363
1364 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1365  * data is not copied, but immediately discarded.
1366  */
1367 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1368 {
1369         struct skb_shared_info *shinfo;
1370         int i, k, eat;
1371
1372         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1373         if (eat) {
1374                 __skb_pull(skb, eat);
1375                 len -= eat;
1376                 if (!len)
1377                         return 0;
1378         }
1379         eat = len;
1380         k = 0;
1381         shinfo = skb_shinfo(skb);
1382         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1383                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1384
1385                 if (size <= eat) {
1386                         skb_frag_unref(skb, i);
1387                         eat -= size;
1388                 } else {
1389                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1390                         if (eat) {
1391                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1392                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1393                                 eat = 0;
1394                         }
1395                         k++;
1396                 }
1397         }
1398         shinfo->nr_frags = k;
1399
1400         skb->data_len -= len;
1401         skb->len = skb->data_len;
1402         return len;
1403 }
1404
1405 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1406 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1407 {
1408         u32 delta_truesize;
1409
1410         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1411                 return -ENOMEM;
1412
1413         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1414
1415         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1416         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1417
1418         if (delta_truesize) {
1419                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1420                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1421                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1422                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1423         }
1424
1425         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1426         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1427                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1428
1429         return 0;
1430 }
1431
1432 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1433 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1434 {
1435         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1436         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1437         int mss_now;
1438
1439         /* Calculate base mss without TCP options:
1440            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1441          */
1442         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1443
1444         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1445         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1446                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1447
1448                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1449                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1450         }
1451
1452         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1453         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1454                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1455
1456         /* Now subtract optional transport overhead */
1457         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1458
1459         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1460         if (mss_now < 48)
1461                 mss_now = 48;
1462         return mss_now;
1463 }
1464
1465 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1466 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1467 {
1468         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1469         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1470                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1471 }
1472
1473 /* Inverse of above */
1474 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1475 {
1476         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1477         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1478         int mtu;
1479
1480         mtu = mss +
1481               tp->tcp_header_len +
1482               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1483               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1484
1485         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1486         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1487                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1488
1489                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1490                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1491         }
1492         return mtu;
1493 }
1494 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1495
1496 /* MTU probing init per socket */
1497 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1498 {
1499         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1500         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1501         struct net *net = sock_net(sk);
1502
1503         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1504         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1505                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1506         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1507         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1508         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1509                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1510 }
1511 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1512
1513 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1514
1515    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1516    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1517
1518    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1519    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1520    It also does not include TCP options.
1521
1522    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1523
1524    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1525    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1526    taking into account current pmtu, but never exceeds
1527    tp->rx_opt.mss_clamp.
1528
1529    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1530    DOES NOT include either tcp or ip options.
1531
1532    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1533    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1534  */
1535 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1536 {
1537         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1538         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1539         int mss_now;
1540
1541         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1542                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1543
1544         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1545         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1546
1547         /* And store cached results */
1548         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1549         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1550                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1551         tp->mss_cache = mss_now;
1552
1553         return mss_now;
1554 }
1555 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1556
1557 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1558  * and even PMTU discovery events into account.
1559  */
1560 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1561 {
1562         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1563         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1564         u32 mss_now;
1565         unsigned int header_len;
1566         struct tcp_out_options opts;
1567         struct tcp_md5sig_key *md5;
1568
1569         mss_now = tp->mss_cache;
1570
1571         if (dst) {
1572                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1573                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1574                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1575         }
1576
1577         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1578                      sizeof(struct tcphdr);
1579         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1580          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1581          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1582          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1583         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1584                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1585                 mss_now -= delta;
1586         }
1587
1588         return mss_now;
1589 }
1590
1591 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1592  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1593  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1594  */
1595 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1596 {
1597         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1598
1599         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1600             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1601                 /* Limited by application or receiver window. */
1602                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1603                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1604                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1605                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1606                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1607                 }
1608                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1609         }
1610         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1611 }
1612
1613 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1614 {
1615         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1616         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1617
1618         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1619          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1620          */
1621         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1622             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1623                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1624                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1625                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1626         }
1627
1628         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1629                 /* Network is feed fully. */
1630                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1631                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1632         } else {
1633                 /* Network starves. */
1634                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1635                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1636
1637                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1638                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1639                     !ca_ops->cong_control)
1640                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1641
1642                 /* The following conditions together indicate the starvation
1643                  * is caused by insufficient sender buffer:
1644                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1645                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1646                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1647                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1648                  */
1649                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1650                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1651                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1652                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1653         }
1654 }
1655
1656 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1657 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1658 {
1659         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1660                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1661 }
1662
1663 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1664  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1665  * The test is really :
1666  * if ((skb->len % mss) != 0)
1667  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1668  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1669  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1670  */
1671 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1672                                 const struct sk_buff *skb)
1673 {
1674         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1675                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1676 }
1677
1678 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1679  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1680  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1681  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1682  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1683  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1684  */
1685 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1686                             int nonagle)
1687 {
1688         return partial &&
1689                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1690                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1691 }
1692
1693 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1694  * to send one TSO packet per ms
1695  */
1696 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1697                             int min_tso_segs)
1698 {
1699         u32 bytes, segs;
1700
1701         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift,
1702                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1703
1704         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1705          * not one big TSO packet every 100 ms.
1706          * This preserves ACK clocking and is consistent
1707          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1708          */
1709         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1710
1711         return segs;
1712 }
1713
1714 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1715  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1716  */
1717 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1718 {
1719         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1720         u32 min_tso, tso_segs;
1721
1722         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1723                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1724                         sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs;
1725
1726         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1727         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1728 }
1729
1730 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1731 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1732                                         const struct sk_buff *skb,
1733                                         unsigned int mss_now,
1734                                         unsigned int max_segs,
1735                                         int nonagle)
1736 {
1737         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1738         u32 partial, needed, window, max_len;
1739
1740         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1741         max_len = mss_now * max_segs;
1742
1743         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1744                 return max_len;
1745
1746         needed = min(skb->len, window);
1747
1748         if (max_len <= needed)
1749                 return max_len;
1750
1751         partial = needed % mss_now;
1752         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1753          * to include this last segment in this skb.
1754          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1755          */
1756         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1757                 return needed - partial;
1758
1759         return needed;
1760 }
1761
1762 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1763  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1764  */
1765 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1766                                          const struct sk_buff *skb)
1767 {
1768         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1769
1770         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1771         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1772             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1773                 return 1;
1774
1775         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1776         cwnd = tp->snd_cwnd;
1777         if (in_flight >= cwnd)
1778                 return 0;
1779
1780         /* For better scheduling, ensure we have at least
1781          * 2 GSO packets in flight.
1782          */
1783         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1784         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1785 }
1786
1787 /* Initialize TSO state of a skb.
1788  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1789  * SKB onto the wire.
1790  */
1791 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1792 {
1793         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1794
1795         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1796                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1797                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1798         }
1799         return tso_segs;
1800 }
1801
1802
1803 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1804  * sent now.
1805  */
1806 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1807                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1808 {
1809         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1810          * write_queue (they have no chances to get new data).
1811          *
1812          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1813          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1814          */
1815         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1816                 return true;
1817
1818         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1819         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1820                 return true;
1821
1822         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1823                 return true;
1824
1825         return false;
1826 }
1827
1828 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1829 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1830                              const struct sk_buff *skb,
1831                              unsigned int cur_mss)
1832 {
1833         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1834
1835         if (skb->len > cur_mss)
1836                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1837
1838         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1839 }
1840
1841 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1842  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1843  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1844  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1845  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1846  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1847  */
1848 static int tso_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1849                         struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1850                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1851 {
1852         struct sk_buff *buff;
1853         int nlen = skb->len - len;
1854         u8 flags;
1855
1856         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1857         if (skb->len != skb->data_len)
1858                 return tcp_fragment(sk, tcp_queue, skb, len, mss_now, gfp);
1859
1860         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1861         if (unlikely(!buff))
1862                 return -ENOMEM;
1863
1864         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1865         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1866         buff->truesize += nlen;
1867         skb->truesize -= nlen;
1868
1869         /* Correct the sequence numbers. */
1870         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1871         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1872         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1873
1874         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1875         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1876         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1877         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1878
1879         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1880         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1881
1882         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1883
1884         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1885         skb_split(skb, buff, len);
1886         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1887
1888         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1889         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1890         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1891
1892         /* Link BUFF into the send queue. */
1893         __skb_header_release(buff);
1894         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1895
1896         return 0;
1897 }
1898
1899 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1900  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1901  *
1902  * This algorithm is from John Heffner.
1903  */
1904 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1905                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1906 {
1907         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1908         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1909         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1910         struct sk_buff *head;
1911         int win_divisor;
1912
1913         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1914                 goto send_now;
1915
1916         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1917                 goto send_now;
1918
1919         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1920          * only if the last write was recent.
1921          */
1922         if ((s32)(tcp_jiffies32 - tp->lsndtime) > 0)
1923                 goto send_now;
1924
1925         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1926
1927         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
1928         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
1929
1930         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1931
1932         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1933         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1934
1935         limit = min(send_win, cong_win);
1936
1937         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1938         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1939                 goto send_now;
1940
1941         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1942         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1943                 goto send_now;
1944
1945         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1946         if (win_divisor) {
1947                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1948
1949                 /* If at least some fraction of a window is available,
1950                  * just use it.
1951                  */
1952                 chunk /= win_divisor;
1953                 if (limit >= chunk)
1954                         goto send_now;
1955         } else {
1956                 /* Different approach, try not to defer past a single
1957                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1958                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1959                  * then send now.
1960                  */
1961                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1962                         goto send_now;
1963         }
1964
1965         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
1966         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1967         if (!head)
1968                 goto send_now;
1969         age = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, head->skb_mstamp);
1970         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1971         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1972                 goto send_now;
1973
1974         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
1975
1976         if (cong_win < send_win && cong_win <= skb->len)
1977                 *is_cwnd_limited = true;
1978
1979         return true;
1980
1981 send_now:
1982         return false;
1983 }
1984
1985 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
1986 {
1987         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1988         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1989         struct net *net = sock_net(sk);
1990         u32 interval;
1991         s32 delta;
1992
1993         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
1994         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
1995         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
1996                 int mss = tcp_current_mss(sk);
1997
1998                 /* Update current search range */
1999                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2000                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2001                         sizeof(struct tcphdr) +
2002                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2003                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2004
2005                 /* Update probe time stamp */
2006                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2007         }
2008 }
2009
2010 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2011 {
2012         struct sk_buff *skb, *next;
2013
2014         skb = tcp_send_head(sk);
2015         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2016                 if (len <= skb->len)
2017                         break;
2018
2019                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor))
2020                         return false;
2021
2022                 len -= skb->len;
2023         }
2024
2025         return true;
2026 }
2027
2028 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2029  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2030  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2031  * changes resulting in larger path MTUs.
2032  *
2033  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2034  *         1 if a probe was sent,
2035  *         -1 otherwise
2036  */
2037 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2038 {
2039         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2040         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2041         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2042         struct net *net = sock_net(sk);
2043         int probe_size;
2044         int size_needed;
2045         int copy, len;
2046         int mss_now;
2047         int interval;
2048
2049         /* Not currently probing/verifying,
2050          * not in recovery,
2051          * have enough cwnd, and
2052          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2053          */
2054         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2055                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2056                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2057                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2058                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2059                 return -1;
2060
2061         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2062          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2063          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2064          */
2065         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2066         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2067                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2068         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2069         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2070         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2071          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2072          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2073          */
2074         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2075                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2076                 /* Check whether enough time has elaplased for
2077                  * another round of probing.
2078                  */
2079                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2080                 return -1;
2081         }
2082
2083         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2084         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2085                 return -1;
2086
2087         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2088                 return -1;
2089         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2090                 return 0;
2091
2092         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2093         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2094                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2095                         return -1;
2096                 else
2097                         return 0;
2098         }
2099
2100         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2101                 return -1;
2102
2103         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2104         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2105         if (!nskb)
2106                 return -1;
2107         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2108         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2109
2110         skb = tcp_send_head(sk);
2111
2112         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2113         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2114         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2115         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2116         nskb->csum = 0;
2117         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2118
2119         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2120         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2121
2122         len = 0;
2123         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2124                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2125                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2126
2127                 if (skb->len <= copy) {
2128                         /* We've eaten all the data from this skb.
2129                          * Throw it away. */
2130                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2131                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2132                          * we need to propagate it to the new skb.
2133                          */
2134                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2135                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2136                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2137                 } else {
2138                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2139                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2140                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2141                                 skb_pull(skb, copy);
2142                         } else {
2143                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2144                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2145                         }
2146                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2147                 }
2148
2149                 len += copy;
2150
2151                 if (len >= probe_size)
2152                         break;
2153         }
2154         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2155
2156         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2157          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2158          */
2159         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2160                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2161                  * effectively two packets. */
2162                 tp->snd_cwnd--;
2163                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2164
2165                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2166                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2167                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2168
2169                 return 1;
2170         }
2171
2172         return -1;
2173 }
2174
2175 static bool tcp_pacing_check(const struct sock *sk)
2176 {
2177         return tcp_needs_internal_pacing(sk) &&
2178                hrtimer_is_queued(&tcp_sk(sk)->pacing_timer);
2179 }
2180
2181 /* TCP Small Queues :
2182  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2183  * (These limits are doubled for retransmits)
2184  * This allows for :
2185  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2186  *  - faster recovery
2187  *  - high rates
2188  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2189  * of queued bytes to ensure line rate.
2190  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2191  */
2192 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2193                                   unsigned int factor)
2194 {
2195         unsigned int limit;
2196
2197         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift);
2198         limit = min_t(u32, limit,
2199                       sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2200         limit <<= factor;
2201
2202         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2203                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2204                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2205                  * after softirq/tasklet schedule.
2206                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2207                  */
2208                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2209                         return false;
2210
2211                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2212                 /* It is possible TX completion already happened
2213                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2214                  * test again the condition.
2215                  */
2216                 smp_mb__after_atomic();
2217                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2218                         return true;
2219         }
2220         return false;
2221 }
2222
2223 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2224 {
2225         const u32 now = tcp_jiffies32;
2226         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2227
2228         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2229                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2230         tp->chrono_start = now;
2231         tp->chrono_type = new;
2232 }
2233
2234 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2235 {
2236         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2237
2238         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2239          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2240          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2241          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2242          */
2243         if (type > tp->chrono_type)
2244                 tcp_chrono_set(tp, type);
2245 }
2246
2247 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2248 {
2249         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2250
2251
2252         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2253          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2254          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2255          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2256          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2257          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2258          */
2259         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2260                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2261         else if (type == tp->chrono_type)
2262                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2263 }
2264
2265 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2266  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2267  * window for us.
2268  *
2269  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2270  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2271  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2272  *
2273  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2274  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2275
2276  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2277  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2278  */
2279 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2280                            int push_one, gfp_t gfp)
2281 {
2282         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2283         struct sk_buff *skb;
2284         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2285         int cwnd_quota;
2286         int result;
2287         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2288         u32 max_segs;
2289
2290         sent_pkts = 0;
2291
2292         tcp_mstamp_refresh(tp);
2293         if (!push_one) {
2294                 /* Do MTU probing. */
2295                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2296                 if (!result) {
2297                         return false;
2298                 } else if (result > 0) {
2299                         sent_pkts = 1;
2300                 }
2301         }
2302
2303         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2304         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2305                 unsigned int limit;
2306
2307                 if (tcp_pacing_check(sk))
2308                         break;
2309
2310                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2311                 BUG_ON(!tso_segs);
2312
2313                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2314                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2315                         tcp_update_skb_after_send(tp, skb);
2316                         goto repair; /* Skip network transmission */
2317                 }
2318
2319                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2320                 if (!cwnd_quota) {
2321                         if (push_one == 2)
2322                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2323                                 cwnd_quota = 1;
2324                         else
2325                                 break;
2326                 }
2327
2328                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2329                         is_rwnd_limited = true;
2330                         break;
2331                 }
2332
2333                 if (tso_segs == 1) {
2334                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2335                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2336                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2337                                 break;
2338                 } else {
2339                         if (!push_one &&
2340                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2341                                                  max_segs))
2342                                 break;
2343                 }
2344
2345                 limit = mss_now;
2346                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2347                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2348                                                     min_t(unsigned int,
2349                                                           cwnd_quota,
2350                                                           max_segs),
2351                                                     nonagle);
2352
2353                 if (skb->len > limit &&
2354                     unlikely(tso_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2355                                           skb, limit, mss_now, gfp)))
2356                         break;
2357
2358                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2359                         break;
2360
2361                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2362                         break;
2363
2364 repair:
2365                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2366                  * This call will increment packets_out.
2367                  */
2368                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2369
2370                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2371                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2372
2373                 if (push_one)
2374                         break;
2375         }
2376
2377         if (is_rwnd_limited)
2378                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2379         else
2380                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2381
2382         if (likely(sent_pkts)) {
2383                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2384                         tp->prr_out += sent_pkts;
2385
2386                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2387                 if (push_one != 2)
2388                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2389                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2390                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2391                 return false;
2392         }
2393         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2394 }
2395
2396 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2397 {
2398         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2399         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2400         u32 timeout, rto_delta_us;
2401         int early_retrans;
2402
2403         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2404          * finishes.
2405          */
2406         if (tp->fastopen_rsk)
2407                 return false;
2408
2409         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2410         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2411          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2412          */
2413         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2414             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2415             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2416              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2417                 return false;
2418
2419         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2420          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2421          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2422          */
2423         if (tp->srtt_us) {
2424                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2425                 if (tp->packets_out == 1)
2426                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2427                 else
2428                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2429         } else {
2430                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2431         }
2432
2433         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2434         rto_delta_us = advancing_rto ?
2435                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2436                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2437         if (rto_delta_us > 0)
2438                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2439
2440         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2441                                   TCP_RTO_MAX);
2442         return true;
2443 }
2444
2445 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2446  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2447  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2448  */
2449 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2450                                     const struct sk_buff *skb)
2451 {
2452         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2453                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2454                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2455                 return true;
2456         }
2457         return false;
2458 }
2459
2460 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2461  * retransmit the last segment.
2462  */
2463 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2464 {
2465         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2466         struct sk_buff *skb;
2467         int pcount;
2468         int mss = tcp_current_mss(sk);
2469
2470         skb = tcp_send_head(sk);
2471         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2472                 pcount = tp->packets_out;
2473                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2474                 if (tp->packets_out > pcount)
2475                         goto probe_sent;
2476                 goto rearm_timer;
2477         }
2478         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2479
2480         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2481         if (tp->tlp_high_seq)
2482                 goto rearm_timer;
2483
2484         /* Retransmit last segment. */
2485         if (WARN_ON(!skb))
2486                 goto rearm_timer;
2487
2488         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2489                 goto rearm_timer;
2490
2491         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2492         if (WARN_ON(!pcount))
2493                 goto rearm_timer;
2494
2495         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2496                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2497                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2498                                           GFP_ATOMIC)))
2499                         goto rearm_timer;
2500                 skb = skb_rb_next(skb);
2501         }
2502
2503         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2504                 goto rearm_timer;
2505
2506         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2507                 goto rearm_timer;
2508
2509         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2510         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2511
2512 probe_sent:
2513         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2514         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2515         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2516 rearm_timer:
2517         tcp_rearm_rto(sk);
2518 }
2519
2520 /* Push out any pending frames which were held back due to
2521  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2522  * The socket must be locked by the caller.
2523  */
2524 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2525                                int nonagle)
2526 {
2527         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2528          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2529          * all will be happy.
2530          */
2531         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2532                 return;
2533
2534         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2535                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2536                 tcp_check_probe_timer(sk);
2537 }
2538
2539 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2540  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2541  */
2542 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2543 {
2544         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2545
2546         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2547
2548         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2549 }
2550
2551 /* This function returns the amount that we can raise the
2552  * usable window based on the following constraints
2553  *
2554  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2555  * 2. We limit memory per socket
2556  *
2557  * RFC 1122:
2558  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2559  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2560  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2561  *
2562  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2563  * it at least MSS bytes.
2564  *
2565  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2566  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2567  *
2568  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2569  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2570  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2571  * window to always advance by a single byte.
2572  *
2573  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2574  * then this will not be a problem.
2575  *
2576  * BSD seems to make the following compromise:
2577  *
2578  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2579  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2580  *      then set the window to 0.
2581  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2582  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2583  *      and from being larger than the largest representable value.
2584  *
2585  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2586  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2587  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2588  * those cases where the window is constrained on the sender side
2589  * because the pipeline is full.
2590  *
2591  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2592  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2593  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2594  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2595  * of having a fixed window size at almost all times.
2596  *
2597  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2598  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2599  *
2600  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2601  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2602  */
2603 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2604 {
2605         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2606         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2607         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2608          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2609          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2610          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2611          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2612          */
2613         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2614         int free_space = tcp_space(sk);
2615         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2616         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2617         int window;
2618
2619         if (unlikely(mss > full_space)) {
2620                 mss = full_space;
2621                 if (mss <= 0)
2622                         return 0;
2623         }
2624         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2625                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2626
2627                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2628                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2629                                                4U * tp->advmss);
2630
2631                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2632                  * increase it due to wscale.
2633                  */
2634                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2635
2636                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2637                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2638                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2639                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2640                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2641                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2642                  */
2643                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2644                         return 0;
2645         }
2646
2647         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2648                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2649
2650         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2651          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2652          */
2653         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2654                 window = free_space;
2655
2656                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2657                  * Import case: prevent zero window announcement if
2658                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2659                  */
2660                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2661         } else {
2662                 window = tp->rcv_wnd;
2663                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2664                  * Window clamp already applied above.
2665                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2666                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2667                  * and multiply from happening most of the time.
2668                  * We also don't do any window rounding when the free space
2669                  * is too small.
2670                  */
2671                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2672                         window = rounddown(free_space, mss);
2673                 else if (mss == full_space &&
2674                          free_space > window + (full_space >> 1))
2675                         window = free_space;
2676         }
2677
2678         return window;
2679 }
2680
2681 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2682                              const struct sk_buff *next_skb)
2683 {
2684         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2685                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2686                         skb_shinfo(next_skb);
2687                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2688
2689                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2690                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2691                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2692                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2693         }
2694 }
2695
2696 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2697 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2698 {
2699         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2700         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
2701         int skb_size, next_skb_size;
2702
2703         skb_size = skb->len;
2704         next_skb_size = next_skb->len;
2705
2706         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2707
2708         if (next_skb_size) {
2709                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2710                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2711                                       next_skb_size);
2712                 else if (!skb_shift(skb, next_skb, next_skb_size))
2713                         return false;
2714         }
2715         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2716
2717         /* Update sequence range on original skb. */
2718         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2719
2720         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2721         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2722
2723         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2724          * packet counting does not break.
2725          */
2726         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2727         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2728
2729         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2730         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2731         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2732                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2733
2734         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2735
2736         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2737
2738         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
2739         return true;
2740 }
2741
2742 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2743 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2744 {
2745         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2746                 return false;
2747         if (skb_cloned(skb))
2748                 return false;
2749         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2750         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2751                 return false;
2752
2753         return true;
2754 }
2755
2756 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2757  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2758  */
2759 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2760                                      int space)
2761 {
2762         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2763         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2764         bool first = true;
2765
2766         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
2767                 return;
2768         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2769                 return;
2770
2771         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
2772                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2773                         break;
2774
2775                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2776                         break;
2777
2778                 space -= skb->len;
2779
2780                 if (first) {
2781                         first = false;
2782                         continue;
2783                 }
2784
2785                 if (space < 0)
2786                         break;
2787
2788                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2789                         break;
2790
2791                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2792                         break;
2793         }
2794 }
2795
2796 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2797  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2798  * error occurred which prevented the send.
2799  */
2800 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2801 {
2802         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2803         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2804         unsigned int cur_mss;
2805         int diff, len, err;
2806
2807
2808         /* Inconclusive MTU probe */
2809         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2810                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2811
2812         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2813          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2814          */
2815         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2816             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2817                   sk->sk_sndbuf))
2818                 return -EAGAIN;
2819
2820         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2821                 return -EBUSY;
2822
2823         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2824                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2825                         BUG();
2826                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2827                         return -ENOMEM;
2828         }
2829
2830         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2831                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2832
2833         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2834
2835         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2836          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2837          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2838          * our retransmit serves as a zero window probe.
2839          */
2840         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2841             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2842                 return -EAGAIN;
2843
2844         len = cur_mss * segs;
2845         if (skb->len > len) {
2846                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
2847                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
2848                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2849         } else {
2850                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2851                         return -ENOMEM;
2852
2853                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2854                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2855                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2856                 if (diff)
2857                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2858                 if (skb->len < cur_mss)
2859                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2860         }
2861
2862         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2863         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2864                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2865
2866         /* Update global and local TCP statistics. */
2867         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2868         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2869         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2870                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2871         tp->total_retrans += segs;
2872
2873         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2874          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2875          * beyond what csum_start can cover.
2876          */
2877         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2878                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2879                 struct sk_buff *nskb;
2880
2881                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
2882                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2883                         err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2884                                      -ENOBUFS;
2885                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
2886
2887                 if (!err) {
2888                         tcp_update_skb_after_send(tp, skb);
2889                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2890                 }
2891         } else {
2892                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2893         }
2894
2895         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
2896                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
2897                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
2898
2899         if (likely(!err)) {
2900                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2901                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2902         } else if (err != -EBUSY) {
2903                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2904         }
2905         return err;
2906 }
2907
2908 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2909 {
2910         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2911         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2912
2913         if (err == 0) {
2914 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2915                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2916                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2917                 }
2918 #endif
2919                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2920                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2921
2922                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2923                 if (!tp->retrans_stamp)
2924                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2925
2926         }
2927
2928         if (tp->undo_retrans < 0)
2929                 tp->undo_retrans = 0;
2930         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2931         return err;
2932 }
2933
2934 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2935  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2936  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2937  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2938  */
2939 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2940 {
2941         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2942         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
2943         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2944         u32 max_segs;
2945         int mib_idx;
2946
2947         if (!tp->packets_out)
2948                 return;
2949
2950         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2951         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
2952         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
2953         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2954                 __u8 sacked;
2955                 int segs;
2956
2957                 if (tcp_pacing_check(sk))
2958                         break;
2959
2960                 /* we could do better than to assign each time */
2961                 if (!hole)
2962                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2963
2964                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
2965                 if (segs <= 0)
2966                         return;
2967                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2968                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
2969                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
2970                  */
2971                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
2972
2973                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
2974                         break;
2975                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2976                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2977                                 hole = skb;
2978                         continue;
2979
2980                 } else {
2981                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2982                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2983                         else
2984                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2985                 }
2986
2987                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2988                         continue;
2989
2990                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
2991                         return;
2992
2993                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
2994                         return;
2995
2996                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
2997
2998                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2999                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3000
3001                 if (skb == rtx_head &&
3002                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3003                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3004                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
3005                                                   TCP_RTO_MAX);
3006         }
3007 }
3008
3009 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3010  * connection tear down and (memory) recovery.
3011  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3012  * or even be forced to close flow without any FIN.
3013  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3014  * with edge trigger epoll()
3015  */
3016 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3017 {
3018         int amt;
3019
3020         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3021                 return;
3022         amt = sk_mem_pages(size);
3023         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3024         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3025
3026         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3027                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3028 }
3029
3030 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3031  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3032  */
3033 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3034 {
3035         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3036         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3037
3038         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3039          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3040          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3041          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3042          */
3043         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3044                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3045
3046         if (tskb) {
3047 coalesce:
3048                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3049                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3050                 tp->write_seq++;
3051                 if (tcp_write_queue_empty(sk)) {
3052                         /* This means tskb was already sent.
3053                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3054                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3055                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3056                          * does not change tp->snd_nxt.
3057                          */
3058                         tp->snd_nxt++;
3059                         return;
3060                 }
3061         } else {
3062                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3063                 if (unlikely(!skb)) {
3064                         if (tskb)
3065                                 goto coalesce;
3066                         return;
3067                 }
3068                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3069                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3070                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3071                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3072                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3073                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3074                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3075         }
3076         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3077 }
3078
3079 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3080  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3081  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3082  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3083  */
3084 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3085 {
3086         struct sk_buff *skb;
3087
3088         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3089
3090         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3091         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3092         if (!skb) {
3093                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3094                 return;
3095         }
3096
3097         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3098         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3099         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3100                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3101         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3102         /* Send it off. */
3103         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3104                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3105
3106         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3107          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3108          */
3109         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3110 }
3111
3112 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3113  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3114  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3115  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3116  * and rcv_wscale values will not be correct.
3117  */
3118 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3119 {
3120         struct sk_buff *skb;
3121
3122         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3123         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3124                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3125                 return -EFAULT;
3126         }
3127         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3128                 if (skb_cloned(skb)) {
3129                         struct sk_buff *nskb;
3130
3131                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3132                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3133                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3134                         if (!nskb)
3135                                 return -ENOMEM;
3136                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3137                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3138                         __skb_header_release(nskb);
3139                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3140                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3141                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3142                         skb = nskb;
3143                 }
3144
3145                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3146                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3147         }
3148         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3149 }
3150
3151 /**
3152  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3153  * sk: listener socket
3154  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3155  * req: request_sock pointer
3156  *
3157  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3158  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3159  */
3160 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3161                                 struct request_sock *req,
3162                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3163                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3164 {
3165         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3166         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3167         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3168         struct tcp_out_options opts;
3169         struct sk_buff *skb;
3170         int tcp_header_size;
3171         struct tcphdr *th;
3172         int mss;
3173
3174         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3175         if (unlikely(!skb)) {
3176                 dst_release(dst);
3177                 return NULL;
3178         }
3179         /* Reserve space for headers. */
3180         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3181
3182         switch (synack_type) {
3183         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3184                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3185                 break;
3186         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3187                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3188                  * to avoid false sharing.
3189                  */
3190                 break;
3191         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3192                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3193                  * cpu might call us concurrently.
3194                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3195                  */
3196                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3197                 break;
3198         }
3199         skb_dst_set(skb, dst);
3200
3201         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3202
3203         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3204 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3205         if (unlikely(req->cookie_ts))
3206                 skb->skb_mstamp = cookie_init_timestamp(req);
3207         else
3208 #endif
3209                 skb->skb_mstamp = tcp_clock_us();
3210
3211 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3212         rcu_read_lock();
3213         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3214 #endif
3215         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3216         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3217                                              foc) + sizeof(*th);
3218
3219         skb_push(skb, tcp_header_size);
3220         skb_reset_transport_header(skb);
3221
3222         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3223         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3224         th->syn = 1;
3225         th->ack = 1;
3226         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3227         th->source = htons(ireq->ir_num);
3228         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3229         skb->mark = ireq->ir_mark;
3230         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3231         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3232         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3233         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3234
3235         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3236         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3237         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3238         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3239         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3240
3241 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3242         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3243         if (md5)
3244                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3245                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3246         rcu_read_unlock();
3247 #endif
3248
3249         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3250         skb->tstamp = 0;
3251         return skb;
3252 }
3253 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3254
3255 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3256 {
3257         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3258         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3259         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3260
3261         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3262                 return;
3263
3264         rcu_read_lock();
3265         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3266         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3267                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3268                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3269                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3270         }
3271         rcu_read_unlock();
3272 }
3273
3274 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3275 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3276 {
3277         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3278         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3279         __u8 rcv_wscale;
3280         u32 rcv_wnd;
3281
3282         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3283          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3284          */
3285         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3286         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3287                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3288
3289 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3290         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3291                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3292 #endif
3293
3294         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3295         if (tp->rx_opt.user_mss)
3296                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3297         tp->max_window = 0;
3298         tcp_mtup_init(sk);
3299         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3300
3301         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3302
3303         if (!tp->window_clamp)
3304                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3305         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3306
3307         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3308
3309         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3310         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3311             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3312                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3313
3314         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3315         if (rcv_wnd == 0)
3316                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3317
3318         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3319                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3320                                   &tp->rcv_wnd,
3321                                   &tp->window_clamp,
3322                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3323                                   &rcv_wscale,
3324                                   rcv_wnd);
3325
3326         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3327         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3328
3329         sk->sk_err = 0;
3330         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3331         tp->snd_wnd = 0;
3332         tcp_init_wl(tp, 0);
3333         tp->snd_una = tp->write_seq;
3334         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3335         tp->snd_up = tp->write_seq;
3336         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3337
3338         if (likely(!tp->repair))
3339                 tp->rcv_nxt = 0;
3340         else
3341                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3342         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3343         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3344
3345         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3346         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3347         tcp_clear_retrans(tp);
3348 }
3349
3350 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3351 {
3352         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3353         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3354
3355         tcb->end_seq += skb->len;
3356         __skb_header_release(skb);
3357         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3358         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3359         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3360         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3361 }
3362
3363 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3364  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3365  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3366  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3367  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3368  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3369  */
3370 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3371 {
3372         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3373         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3374         int space, err = 0;
3375         struct sk_buff *syn_data;
3376
3377         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3378         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3379                 goto fallback;
3380
3381         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3382          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3383          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3384          */
3385         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3386
3387         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3388                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3389
3390         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3391
3392         /* limit to order-0 allocations */
3393         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3394
3395         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3396         if (!syn_data)
3397                 goto fallback;
3398         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3399         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3400         if (space) {
3401                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3402                                             &fo->data->msg_iter);
3403                 if (unlikely(!copied)) {
3404                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3405                         kfree_skb(syn_data);
3406                         goto fallback;
3407                 }
3408                 if (copied != space) {
3409                         skb_trim(syn_data, copied);
3410                         space = copied;
3411                 }
3412         }
3413         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3414         if (space == fo->size)
3415                 fo->data = NULL;
3416         fo->copied = space;
3417
3418         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3419         if (syn_data->len)
3420                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3421
3422         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3423
3424         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3425
3426         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3427          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3428          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3429          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3430          */
3431         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3432         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3433         if (!err) {
3434                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3435                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3436                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3437                 goto done;
3438         }
3439
3440         /* data was not sent, put it in write_queue */
3441         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3442         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3443
3444 fallback:
3445         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3446         if (fo->cookie.len > 0)
3447                 fo->cookie.len = 0;
3448         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3449         if (err)
3450                 tp->syn_fastopen = 0;
3451 done:
3452         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3453         return err;
3454 }
3455
3456 /* Build a SYN and send it off. */
3457 int tcp_connect(struct sock *sk)
3458 {
3459         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3460         struct sk_buff *buff;
3461         int err;
3462
3463         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3464
3465         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3466                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3467
3468         tcp_connect_init(sk);
3469
3470         if (unlikely(tp->repair)) {
3471                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3472                 return 0;
3473         }
3474
3475         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3476         if (unlikely(!buff))
3477                 return -ENOBUFS;
3478
3479         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3480         tcp_mstamp_refresh(tp);
3481         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3482         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3483         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3484         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3485
3486         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3487         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3488               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3489         if (err == -ECONNREFUSED)
3490                 return err;
3491
3492         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3493          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3494          */
3495         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3496         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3497         buff = tcp_send_head(sk);
3498         if (unlikely(buff)) {
3499                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3500                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3501         }
3502         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3503
3504         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3505         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3506                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3507         return 0;
3508 }
3509 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3510
3511 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3512  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3513  * for details.
3514  */
3515 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3516 {
3517         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3518         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3519         unsigned long timeout;
3520
3521         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_DELAYED_ACK);
3522
3523         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3524                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3525                 int max_ato = HZ / 2;
3526
3527                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3528                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3529                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3530
3531                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3532
3533                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3534                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3535                  * directly.
3536                  */
3537                 if (tp->srtt_us) {
3538                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3539                                         TCP_DELACK_MIN);
3540
3541                         if (rtt < max_ato)
3542                                 max_ato = rtt;
3543                 }
3544
3545                 ato = min(ato, max_ato);
3546         }
3547
3548         /* Stay within the limit we were given */
3549         timeout = jiffies + ato;
3550
3551         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3552         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3553                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3554                  * send ACK now.
3555                  */
3556                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3557                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3558                         tcp_send_ack(sk);
3559                         return;
3560                 }
3561
3562                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3563                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3564         }
3565         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3566         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3567         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3568 }
3569
3570 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3571 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3572 {
3573         struct sk_buff *buff;
3574
3575         /* If we have been reset, we may not send again. */
3576         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3577                 return;
3578
3579         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_NON_DELAYED_ACK);
3580
3581         /* We are not putting this on the write queue, so
3582          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3583          * sock.
3584          */
3585         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3586                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3587         if (unlikely(!buff)) {
3588                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3589                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3590                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3591                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3592                 return;
3593         }
3594
3595         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3596         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3597         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3598
3599         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3600          * too much.
3601          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3602          */
3603         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3604
3605         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3606         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0);
3607 }
3608 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_send_ack);
3609
3610 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3611  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3612  *
3613  * Question: what should we make while urgent mode?
3614  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3615  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3616  *
3617  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3618  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3619  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3620  */
3621 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3622 {
3623         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3624         struct sk_buff *skb;
3625
3626         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3627         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3628                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3629         if (!skb)
3630                 return -1;
3631
3632         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3633         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3634         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3635          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3636          * send it.
3637          */
3638         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3639         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3640         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3641 }
3642
3643 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3644 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3645 {
3646         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3647                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3648                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3649                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3650         }
3651 }
3652
3653 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3654 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3655 {
3656         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3657         struct sk_buff *skb;
3658
3659         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3660                 return -1;
3661
3662         skb = tcp_send_head(sk);
3663         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3664                 int err;
3665                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3666                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3667
3668                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3669                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3670
3671                 /* We are probing the opening of a window
3672                  * but the window size is != 0
3673                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3674                  */
3675                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3676                     skb->len > mss) {
3677                         seg_size = min(seg_size, mss);
3678                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3679                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
3680                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3681                                 return -1;
3682                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3683                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3684
3685                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3686                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3687                 if (!err)
3688                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3689                 return err;
3690         } else {
3691                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3692                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3693                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3694         }
3695 }
3696
3697 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3698  * a partial packet else a zero probe.
3699  */
3700 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3701 {
3702         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3703         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3704         struct net *net = sock_net(sk);
3705         unsigned long probe_max;
3706         int err;
3707
3708         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3709
3710         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
3711                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3712                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3713                 icsk->icsk_backoff = 0;
3714                 return;
3715         }
3716
3717         if (err <= 0) {
3718                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3719                         icsk->icsk_backoff++;
3720                 icsk->icsk_probes_out++;
3721                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3722         } else {
3723                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3724                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3725                  * Let local senders to fight for local resources.
3726                  *
3727                  * Use accumulated backoff yet.
3728                  */
3729                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3730                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3731                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3732         }
3733         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3734                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3735                                   TCP_RTO_MAX);
3736 }
3737
3738 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3739 {
3740         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3741         struct flowi fl;
3742         int res;
3743
3744         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3745         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3746         if (!res) {
3747                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3748                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3749                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3750                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3751                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
3752         }
3753         return res;
3754 }
3755 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);