tcp: do not cancel delay-AcK on DCTCP special ACK
[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                                       u32 rcv_nxt)
165 {
166         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
167
168         if (unlikely(tp->compressed_ack)) {
169                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
170                               tp->compressed_ack);
171                 tp->compressed_ack = 0;
172                 if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
173                         __sock_put(sk);
174         }
175
176         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
177                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
178         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
179         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
180 }
181
182
183 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
184 {
185         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
186          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
187          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
188          * limit when mss is larger than 1460.
189          */
190         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
191
192         if (mss > 1460)
193                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
194         return init_rwnd;
195 }
196
197 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
198  * Based on the assumption that the given amount of space
199  * will be offered. Store the results in the tp structure.
200  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
201  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
202  * This MUST be enforced by all callers.
203  */
204 void tcp_select_initial_window(const struct sock *sk, int __space, __u32 mss,
205                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
206                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
207                                __u32 init_rcv_wnd)
208 {
209         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
210
211         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
212         if (*window_clamp == 0)
213                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
214         space = min(*window_clamp, space);
215
216         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
217         if (space > mss)
218                 space = rounddown(space, mss);
219
220         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
221          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
222          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
223          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
224          * unless the remote has sent us a window scaling option,
225          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
226          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
227          */
228         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
229                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
230         else
231                 (*rcv_wnd) = space;
232
233         (*rcv_wscale) = 0;
234         if (wscale_ok) {
235                 /* Set window scaling on max possible window */
236                 space = max_t(u32, space, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
237                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
238                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
239                 while (space > U16_MAX && (*rcv_wscale) < TCP_MAX_WSCALE) {
240                         space >>= 1;
241                         (*rcv_wscale)++;
242                 }
243         }
244
245         if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
246                 init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
247         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
248
249         /* Set the clamp no higher than max representable value */
250         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
251 }
252 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
253
254 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
255  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
256  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
257  * frame.
258  */
259 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
260 {
261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
262         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
263         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
264         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
265
266         /* Never shrink the offered window */
267         if (new_win < cur_win) {
268                 /* Danger Will Robinson!
269                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
270                  * we will not be able to advertise a zero
271                  * window in time.  --DaveM
272                  *
273                  * Relax Will Robinson.
274                  */
275                 if (new_win == 0)
276                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
277                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
278                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
279         }
280         tp->rcv_wnd = new_win;
281         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
282
283         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
284          * scaled window.
285          */
286         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale &&
287             sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
288                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
289         else
290                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
291
292         /* RFC1323 scaling applied */
293         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
294
295         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
296         if (new_win == 0) {
297                 tp->pred_flags = 0;
298                 if (old_win)
299                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
300                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
301         } else if (old_win == 0) {
302                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
303         }
304
305         return new_win;
306 }
307
308 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
309 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
310 {
311         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
312
313         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
314         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
315                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
316         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
317                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
318                 INET_ECN_xmit(sk);
319 }
320
321 /* Packet ECN state for a SYN.  */
322 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
323 {
324         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
325         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
326         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
327                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
328
329         if (!use_ecn) {
330                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
331
332                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
333                         use_ecn = true;
334         }
335
336         tp->ecn_flags = 0;
337
338         if (use_ecn) {
339                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
340                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
341                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
342                         INET_ECN_xmit(sk);
343         }
344 }
345
346 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
347 {
348         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
349                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
350                  * SYN ACK is ultimatively being received.
351                  */
352                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
353 }
354
355 static void
356 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
357 {
358         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
359                 th->ece = 1;
360 }
361
362 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
363  * be sent.
364  */
365 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
366                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
367 {
368         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
369
370         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
371                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
372                 if (skb->len != tcp_header_len &&
373                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
374                         INET_ECN_xmit(sk);
375                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
376                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
377                                 th->cwr = 1;
378                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
379                         }
380                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
381                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
382                         INET_ECN_dontxmit(sk);
383                 }
384                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
385                         th->ece = 1;
386         }
387 }
388
389 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
390  * auto increment end seqno.
391  */
392 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
393 {
394         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
395
396         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
397         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
398
399         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
400
401         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
402         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
403                 seq++;
404         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
405 }
406
407 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
408 {
409         return tp->snd_una != tp->snd_up;
410 }
411
412 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
413 #define OPTION_TS               (1 << 1)
414 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
415 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
416 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
417 #define OPTION_SMC              (1 << 9)
418
419 static void smc_options_write(__be32 *ptr, u16 *options)
420 {
421 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
422         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
423                 if (unlikely(OPTION_SMC & *options)) {
424                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
425                                        (TCPOPT_NOP  << 16) |
426                                        (TCPOPT_EXP <<  8) |
427                                        (TCPOLEN_EXP_SMC_BASE));
428                         *ptr++ = htonl(TCPOPT_SMC_MAGIC);
429                 }
430         }
431 #endif
432 }
433
434 struct tcp_out_options {
435         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
436         u16 mss;                /* 0 to disable */
437         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
438         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
439         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
440         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
441         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
442         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
443 };
444
445 /* Write previously computed TCP options to the packet.
446  *
447  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
448  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
449  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
450  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
451  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
452  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
453  * particular reason why the ordering would need to be changed).
454  *
455  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
456  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
457  */
458 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
459                               struct tcp_out_options *opts)
460 {
461         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
462
463         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
464                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
465                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
466                 /* overload cookie hash location */
467                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
468                 ptr += 4;
469         }
470
471         if (unlikely(opts->mss)) {
472                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
473                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
474                                opts->mss);
475         }
476
477         if (likely(OPTION_TS & options)) {
478                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
479                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
480                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
481                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
482                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
483                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
484                 } else {
485                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
486                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
487                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
488                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
489                 }
490                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
491                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
492         }
493
494         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
495                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
496                                (TCPOPT_NOP << 16) |
497                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
498                                TCPOLEN_SACK_PERM);
499         }
500
501         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
502                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
503                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
504                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
505                                opts->ws);
506         }
507
508         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
509                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
510                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
511                 int this_sack;
512
513                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
514                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
515                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
516                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
517                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
518
519                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
520                      ++this_sack) {
521                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
522                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
523                 }
524
525                 tp->rx_opt.dsack = 0;
526         }
527
528         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
529                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
530                 u8 *p = (u8 *)ptr;
531                 u32 len; /* Fast Open option length */
532
533                 if (foc->exp) {
534                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
535                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
536                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
537                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
538                 } else {
539                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
540                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
541                         *p++ = len;
542                 }
543
544                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
545                 if ((len & 3) == 2) {
546                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
547                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
548                 }
549                 ptr += (len + 3) >> 2;
550         }
551
552         smc_options_write(ptr, &options);
553 }
554
555 static void smc_set_option(const struct tcp_sock *tp,
556                            struct tcp_out_options *opts,
557                            unsigned int *remaining)
558 {
559 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
560         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
561                 if (tp->syn_smc) {
562                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
563                                 opts->options |= OPTION_SMC;
564                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
565                         }
566                 }
567         }
568 #endif
569 }
570
571 static void smc_set_option_cond(const struct tcp_sock *tp,
572                                 const struct inet_request_sock *ireq,
573                                 struct tcp_out_options *opts,
574                                 unsigned int *remaining)
575 {
576 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
577         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
578                 if (tp->syn_smc && ireq->smc_ok) {
579                         if (*remaining >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED) {
580                                 opts->options |= OPTION_SMC;
581                                 *remaining -= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE_ALIGNED;
582                         }
583                 }
584         }
585 #endif
586 }
587
588 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
589  * network wire format yet.
590  */
591 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
592                                 struct tcp_out_options *opts,
593                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
594 {
595         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
596         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
597         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
598
599         *md5 = NULL;
600 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
601         if (unlikely(rcu_access_pointer(tp->md5sig_info))) {
602                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
603                 if (*md5) {
604                         opts->options |= OPTION_MD5;
605                         remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
606                 }
607         }
608 #endif
609
610         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
611          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
612          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
613          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
614          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
615          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
616          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
617          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
618          * going out.  */
619         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
620         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
621
622         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
623                 opts->options |= OPTION_TS;
624                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
625                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
626                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
627         }
628         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
629                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
630                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
631                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
632         }
633         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
634                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
635                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
636                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
637         }
638
639         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
640                 u32 need = fastopen->cookie.len;
641
642                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
643                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
644                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
645                 if (remaining >= need) {
646                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
647                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
648                         remaining -= need;
649                         tp->syn_fastopen = 1;
650                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
651                 }
652         }
653
654         smc_set_option(tp, opts, &remaining);
655
656         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
657 }
658
659 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
660 static unsigned int tcp_synack_options(const struct sock *sk,
661                                        struct request_sock *req,
662                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
663                                        struct tcp_out_options *opts,
664                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
665                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
666 {
667         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
668         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
669
670 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
671         if (md5) {
672                 opts->options |= OPTION_MD5;
673                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
674
675                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
676                  * options. There was discussion about disabling SACK
677                  * rather than TS in order to fit in better with old,
678                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
679                  */
680                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
681         }
682 #endif
683
684         /* We always send an MSS option. */
685         opts->mss = mss;
686         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
687
688         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
689                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
690                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
691                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
692         }
693         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
694                 opts->options |= OPTION_TS;
695                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
696                 opts->tsecr = req->ts_recent;
697                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
698         }
699         if (likely(ireq->sack_ok)) {
700                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
701                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
702                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
703         }
704         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
705                 u32 need = foc->len;
706
707                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
708                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
709                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
710                 if (remaining >= need) {
711                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
712                         opts->fastopen_cookie = foc;
713                         remaining -= need;
714                 }
715         }
716
717         smc_set_option_cond(tcp_sk(sk), ireq, opts, &remaining);
718
719         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
720 }
721
722 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
723  * final wire format yet.
724  */
725 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
726                                         struct tcp_out_options *opts,
727                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
728 {
729         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
730         unsigned int size = 0;
731         unsigned int eff_sacks;
732
733         opts->options = 0;
734
735         *md5 = NULL;
736 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
737         if (unlikely(rcu_access_pointer(tp->md5sig_info))) {
738                 *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
739                 if (*md5) {
740                         opts->options |= OPTION_MD5;
741                         size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
742                 }
743         }
744 #endif
745
746         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
747                 opts->options |= OPTION_TS;
748                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
749                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
750                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
751         }
752
753         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
754         if (unlikely(eff_sacks)) {
755                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
756                 opts->num_sack_blocks =
757                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
758                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
759                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
760                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
761                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
762         }
763
764         return size;
765 }
766
767
768 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
769  *
770  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
771  * to reduce RTT and bufferbloat.
772  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
773  *
774  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
775  * needs to be reallocated in a driver.
776  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
777  *
778  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
779  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
780  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
781  */
782 struct tsq_tasklet {
783         struct tasklet_struct   tasklet;
784         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
785 };
786 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
787
788 static void tcp_tsq_write(struct sock *sk)
789 {
790         if ((1 << sk->sk_state) &
791             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
792              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
793                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
794
795                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
796                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
797                         tcp_mstamp_refresh(tp);
798                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
799                 }
800
801                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
802                                0, GFP_ATOMIC);
803         }
804 }
805
806 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
807 {
808         bh_lock_sock(sk);
809         if (!sock_owned_by_user(sk))
810                 tcp_tsq_write(sk);
811         else if (!test_and_set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
812                 sock_hold(sk);
813         bh_unlock_sock(sk);
814 }
815 /*
816  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
817  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
818  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
819  * interrupt us (non NAPI drivers)
820  */
821 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
822 {
823         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
824         LIST_HEAD(list);
825         unsigned long flags;
826         struct list_head *q, *n;
827         struct tcp_sock *tp;
828         struct sock *sk;
829
830         local_irq_save(flags);
831         list_splice_init(&tsq->head, &list);
832         local_irq_restore(flags);
833
834         list_for_each_safe(q, n, &list) {
835                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
836                 list_del(&tp->tsq_node);
837
838                 sk = (struct sock *)tp;
839                 smp_mb__before_atomic();
840                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
841
842                 tcp_tsq_handler(sk);
843                 sk_free(sk);
844         }
845 }
846
847 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
848                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
849                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
850                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
851 /**
852  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
853  * @sk: socket
854  *
855  * called from release_sock() to perform protocol dependent
856  * actions before socket release.
857  */
858 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
859 {
860         unsigned long flags, nflags;
861
862         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
863         do {
864                 flags = sk->sk_tsq_flags;
865                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
866                         return;
867                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
868         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
869
870         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED) {
871                 tcp_tsq_write(sk);
872                 __sock_put(sk);
873         }
874         /* Here begins the tricky part :
875          * We are called from release_sock() with :
876          * 1) BH disabled
877          * 2) sk_lock.slock spinlock held
878          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
879          *
880          * But following code is meant to be called from BH handlers,
881          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
882          */
883         sock_release_ownership(sk);
884
885         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
886                 tcp_write_timer_handler(sk);
887                 __sock_put(sk);
888         }
889         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
890                 tcp_delack_timer_handler(sk);
891                 __sock_put(sk);
892         }
893         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
894                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
895                 __sock_put(sk);
896         }
897 }
898 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
899
900 void __init tcp_tasklet_init(void)
901 {
902         int i;
903
904         for_each_possible_cpu(i) {
905                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
906
907                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
908                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
909                              tcp_tasklet_func,
910                              (unsigned long)tsq);
911         }
912 }
913
914 /*
915  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
916  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
917  * hold qdisc lock.
918  */
919 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
920 {
921         struct sock *sk = skb->sk;
922         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
923         unsigned long flags, nval, oval;
924
925         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
926          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
927          */
928         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
929
930         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
931          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
932          * This gives :
933          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
934          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
935          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
936          */
937         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
938                 goto out;
939
940         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
941                 struct tsq_tasklet *tsq;
942                 bool empty;
943
944                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
945                         goto out;
946
947                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED;
948                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
949                 if (nval != oval)
950                         continue;
951
952                 /* queue this socket to tasklet queue */
953                 local_irq_save(flags);
954                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
955                 empty = list_empty(&tsq->head);
956                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
957                 if (empty)
958                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
959                 local_irq_restore(flags);
960                 return;
961         }
962 out:
963         sk_free(sk);
964 }
965
966 /* Note: Called under soft irq.
967  * We can call TCP stack right away, unless socket is owned by user.
968  */
969 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
970 {
971         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
972         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
973
974         tcp_tsq_handler(sk);
975         sock_put(sk);
976
977         return HRTIMER_NORESTART;
978 }
979
980 /* BBR congestion control needs pacing.
981  * Same remark for SO_MAX_PACING_RATE.
982  * sch_fq packet scheduler is efficiently handling pacing,
983  * but is not always installed/used.
984  * Return true if TCP stack should pace packets itself.
985  */
986 static bool tcp_needs_internal_pacing(const struct sock *sk)
987 {
988         return smp_load_acquire(&sk->sk_pacing_status) == SK_PACING_NEEDED;
989 }
990
991 static void tcp_internal_pacing(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
992 {
993         u64 len_ns;
994         u32 rate;
995
996         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
997                 return;
998         rate = sk->sk_pacing_rate;
999         if (!rate || rate == ~0U)
1000                 return;
1001
1002         /* Should account for header sizes as sch_fq does,
1003          * but lets make things simple.
1004          */
1005         len_ns = (u64)skb->len * NSEC_PER_SEC;
1006         do_div(len_ns, rate);
1007         hrtimer_start(&tcp_sk(sk)->pacing_timer,
1008                       ktime_add_ns(ktime_get(), len_ns),
1009                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED_SOFT);
1010         sock_hold(sk);
1011 }
1012
1013 static void tcp_update_skb_after_send(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1014 {
1015         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1016         list_move_tail(&skb->tcp_tsorted_anchor, &tp->tsorted_sent_queue);
1017 }
1018
1019 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
1020  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
1021  * transmission and possible later retransmissions.
1022  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
1023  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
1024  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
1025  * device.
1026  *
1027  * We are working here with either a clone of the original
1028  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
1029  */
1030 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1031                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
1032 {
1033         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1034         struct inet_sock *inet;
1035         struct tcp_sock *tp;
1036         struct tcp_skb_cb *tcb;
1037         struct tcp_out_options opts;
1038         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1039         struct sk_buff *oskb = NULL;
1040         struct tcp_md5sig_key *md5;
1041         struct tcphdr *th;
1042         int err;
1043
1044         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1045         tp = tcp_sk(sk);
1046
1047         if (clone_it) {
1048                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1049                         - tp->snd_una;
1050                 oskb = skb;
1051
1052                 tcp_skb_tsorted_save(oskb) {
1053                         if (unlikely(skb_cloned(oskb)))
1054                                 skb = pskb_copy(oskb, gfp_mask);
1055                         else
1056                                 skb = skb_clone(oskb, gfp_mask);
1057                 } tcp_skb_tsorted_restore(oskb);
1058
1059                 if (unlikely(!skb))
1060                         return -ENOBUFS;
1061         }
1062         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1063
1064         inet = inet_sk(sk);
1065         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1066         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1067
1068         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1069                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1070         else
1071                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1072                                                            &md5);
1073         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1074
1075         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1076          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1077          * which holds one reference to sk.
1078          *
1079          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1080          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1081          */
1082         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1083
1084         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1085          * this might cause drops if packet is looped back :
1086          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1087          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1088          */
1089         skb->pfmemalloc = 0;
1090
1091         skb_push(skb, tcp_header_size);
1092         skb_reset_transport_header(skb);
1093
1094         skb_orphan(skb);
1095         skb->sk = sk;
1096         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1097         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1098         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1099
1100         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1101
1102         /* Build TCP header and checksum it. */
1103         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1104         th->source              = inet->inet_sport;
1105         th->dest                = inet->inet_dport;
1106         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1107         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1108         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1109                                         tcb->tcp_flags);
1110
1111         th->check               = 0;
1112         th->urg_ptr             = 0;
1113
1114         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1115         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1116                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1117                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1118                         th->urg = 1;
1119                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1120                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1121                         th->urg = 1;
1122                 }
1123         }
1124
1125         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1126         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1127         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1128                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1129                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1130         } else {
1131                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1132                  * is never scaled.
1133                  */
1134                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1135         }
1136 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1137         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1138         if (md5) {
1139                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1140                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1141                                                md5, sk, skb);
1142         }
1143 #endif
1144
1145         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1146
1147         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1148                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1149
1150         if (skb->len != tcp_header_size) {
1151                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1152                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1153                 tcp_internal_pacing(sk, skb);
1154         }
1155
1156         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1157                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1158                               tcp_skb_pcount(skb));
1159
1160         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1161         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1162         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1163         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1164
1165         /* Our usage of tstamp should remain private */
1166         skb->tstamp = 0;
1167
1168         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1169         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1170                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1171
1172         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1173
1174         if (unlikely(err > 0)) {
1175                 tcp_enter_cwr(sk);
1176                 err = net_xmit_eval(err);
1177         }
1178         if (!err && oskb) {
1179                 tcp_update_skb_after_send(tp, oskb);
1180                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1181         }
1182         return err;
1183 }
1184
1185 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1186                             gfp_t gfp_mask)
1187 {
1188         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1189                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1190 }
1191
1192 /* This routine just queues the buffer for sending.
1193  *
1194  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1195  * otherwise socket can stall.
1196  */
1197 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1198 {
1199         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1200
1201         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1202         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1203         __skb_header_release(skb);
1204         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1205         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1206         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1207 }
1208
1209 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1210 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1211 {
1212         if (skb->len <= mss_now) {
1213                 /* Avoid the costly divide in the normal
1214                  * non-TSO case.
1215                  */
1216                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1217                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1218         } else {
1219                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1220                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1221         }
1222 }
1223
1224 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1225  * tweaks to fix counters
1226  */
1227 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1228 {
1229         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1230
1231         tp->packets_out -= decr;
1232
1233         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1234                 tp->sacked_out -= decr;
1235         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1236                 tp->retrans_out -= decr;
1237         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1238                 tp->lost_out -= decr;
1239
1240         /* Reno case is special. Sigh... */
1241         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1242                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1243
1244         if (tp->lost_skb_hint &&
1245             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1246             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1247                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1248
1249         tcp_verify_left_out(tp);
1250 }
1251
1252 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1253 {
1254         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1255                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1256 }
1257
1258 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1259 {
1260         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1261
1262         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1263             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1264                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1265                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1266
1267                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1268                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1269                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1270                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1271                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1272         }
1273 }
1274
1275 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1276 {
1277         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1278         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1279 }
1280
1281 /* Insert buff after skb on the write or rtx queue of sk.  */
1282 static void tcp_insert_write_queue_after(struct sk_buff *skb,
1283                                          struct sk_buff *buff,
1284                                          struct sock *sk,
1285                                          enum tcp_queue tcp_queue)
1286 {
1287         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE)
1288                 __skb_queue_after(&sk->sk_write_queue, skb, buff);
1289         else
1290                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
1291 }
1292
1293 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1294  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1295  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1296  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1297  */
1298 int tcp_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1299                  struct sk_buff *skb, u32 len,
1300                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1301 {
1302         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1303         struct sk_buff *buff;
1304         int nsize, old_factor;
1305         int nlen;
1306         u8 flags;
1307
1308         if (WARN_ON(len > skb->len))
1309                 return -EINVAL;
1310
1311         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1312         if (nsize < 0)
1313                 nsize = 0;
1314
1315         if (skb_unclone(skb, gfp))
1316                 return -ENOMEM;
1317
1318         /* Get a new skb... force flag on. */
1319         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1320         if (!buff)
1321                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1322
1323         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1324         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1325         nlen = skb->len - len - nsize;
1326         buff->truesize += nlen;
1327         skb->truesize -= nlen;
1328
1329         /* Correct the sequence numbers. */
1330         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1331         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1332         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1333
1334         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1335         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1336         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1337         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1338         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1339         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1340
1341         skb_split(skb, buff, len);
1342
1343         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1344
1345         buff->tstamp = skb->tstamp;
1346         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1347
1348         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1349
1350         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1351         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1352         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1353
1354         /* Update delivered info for the new segment */
1355         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1356
1357         /* If this packet has been sent out already, we must
1358          * adjust the various packet counters.
1359          */
1360         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1361                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1362                         tcp_skb_pcount(buff);
1363
1364                 if (diff)
1365                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1366         }
1367
1368         /* Link BUFF into the send queue. */
1369         __skb_header_release(buff);
1370         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1371         if (tcp_queue == TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE)
1372                 list_add(&buff->tcp_tsorted_anchor, &skb->tcp_tsorted_anchor);
1373
1374         return 0;
1375 }
1376
1377 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1378  * data is not copied, but immediately discarded.
1379  */
1380 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1381 {
1382         struct skb_shared_info *shinfo;
1383         int i, k, eat;
1384
1385         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1386         if (eat) {
1387                 __skb_pull(skb, eat);
1388                 len -= eat;
1389                 if (!len)
1390                         return 0;
1391         }
1392         eat = len;
1393         k = 0;
1394         shinfo = skb_shinfo(skb);
1395         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1396                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1397
1398                 if (size <= eat) {
1399                         skb_frag_unref(skb, i);
1400                         eat -= size;
1401                 } else {
1402                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1403                         if (eat) {
1404                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1405                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1406                                 eat = 0;
1407                         }
1408                         k++;
1409                 }
1410         }
1411         shinfo->nr_frags = k;
1412
1413         skb->data_len -= len;
1414         skb->len = skb->data_len;
1415         return len;
1416 }
1417
1418 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1419 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1420 {
1421         u32 delta_truesize;
1422
1423         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1424                 return -ENOMEM;
1425
1426         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1427
1428         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1429         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1430
1431         if (delta_truesize) {
1432                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1433                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1434                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1435                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1436         }
1437
1438         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1439         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1440                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1441
1442         return 0;
1443 }
1444
1445 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1446 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1447 {
1448         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1449         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1450         int mss_now;
1451
1452         /* Calculate base mss without TCP options:
1453            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1454          */
1455         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1456
1457         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1458         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1459                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1460
1461                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1462                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1463         }
1464
1465         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1466         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1467                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1468
1469         /* Now subtract optional transport overhead */
1470         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1471
1472         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1473         if (mss_now < 48)
1474                 mss_now = 48;
1475         return mss_now;
1476 }
1477
1478 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1479 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1480 {
1481         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1482         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1483                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1484 }
1485
1486 /* Inverse of above */
1487 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1488 {
1489         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1490         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1491         int mtu;
1492
1493         mtu = mss +
1494               tp->tcp_header_len +
1495               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1496               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1497
1498         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1499         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1500                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1501
1502                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1503                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1504         }
1505         return mtu;
1506 }
1507 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1508
1509 /* MTU probing init per socket */
1510 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1511 {
1512         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1513         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1514         struct net *net = sock_net(sk);
1515
1516         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1517         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1518                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1519         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1520         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1521         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1522                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1523 }
1524 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1525
1526 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1527
1528    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1529    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1530
1531    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1532    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1533    It also does not include TCP options.
1534
1535    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1536
1537    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1538    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1539    taking into account current pmtu, but never exceeds
1540    tp->rx_opt.mss_clamp.
1541
1542    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1543    DOES NOT include either tcp or ip options.
1544
1545    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1546    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1547  */
1548 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1549 {
1550         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1551         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1552         int mss_now;
1553
1554         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1555                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1556
1557         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1558         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1559
1560         /* And store cached results */
1561         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1562         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1563                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1564         tp->mss_cache = mss_now;
1565
1566         return mss_now;
1567 }
1568 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1569
1570 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1571  * and even PMTU discovery events into account.
1572  */
1573 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1574 {
1575         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1576         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1577         u32 mss_now;
1578         unsigned int header_len;
1579         struct tcp_out_options opts;
1580         struct tcp_md5sig_key *md5;
1581
1582         mss_now = tp->mss_cache;
1583
1584         if (dst) {
1585                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1586                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1587                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1588         }
1589
1590         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1591                      sizeof(struct tcphdr);
1592         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1593          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1594          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1595          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1596         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1597                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1598                 mss_now -= delta;
1599         }
1600
1601         return mss_now;
1602 }
1603
1604 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1605  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1606  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1607  */
1608 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1609 {
1610         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1611
1612         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1613             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1614                 /* Limited by application or receiver window. */
1615                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1616                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1617                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1618                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1619                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1620                 }
1621                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1622         }
1623         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1624 }
1625
1626 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1627 {
1628         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1629         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1630
1631         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1632          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1633          */
1634         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1635             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1636                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1637                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1638                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1639         }
1640
1641         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1642                 /* Network is feed fully. */
1643                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1644                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1645         } else {
1646                 /* Network starves. */
1647                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1648                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1649
1650                 if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1651                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1652                     !ca_ops->cong_control)
1653                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1654
1655                 /* The following conditions together indicate the starvation
1656                  * is caused by insufficient sender buffer:
1657                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1658                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1659                  * 3) no more data to send (tcp_write_queue_empty())
1660                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1661                  */
1662                 if (tcp_write_queue_empty(sk) && sk->sk_socket &&
1663                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1664                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1665                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1666         }
1667 }
1668
1669 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1670 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1671 {
1672         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1673                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1674 }
1675
1676 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1677  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1678  * The test is really :
1679  * if ((skb->len % mss) != 0)
1680  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1681  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1682  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1683  */
1684 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1685                                 const struct sk_buff *skb)
1686 {
1687         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1688                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1689 }
1690
1691 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1692  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1693  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1694  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1695  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1696  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1697  */
1698 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1699                             int nonagle)
1700 {
1701         return partial &&
1702                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1703                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1704 }
1705
1706 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1707  * to send one TSO packet per ms
1708  */
1709 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1710                             int min_tso_segs)
1711 {
1712         u32 bytes, segs;
1713
1714         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift,
1715                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1716
1717         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1718          * not one big TSO packet every 100 ms.
1719          * This preserves ACK clocking and is consistent
1720          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1721          */
1722         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1723
1724         return segs;
1725 }
1726
1727 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1728  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1729  */
1730 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1731 {
1732         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1733         u32 min_tso, tso_segs;
1734
1735         min_tso = ca_ops->min_tso_segs ?
1736                         ca_ops->min_tso_segs(sk) :
1737                         sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_tso_segs;
1738
1739         tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now, min_tso);
1740         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1741 }
1742
1743 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1744 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1745                                         const struct sk_buff *skb,
1746                                         unsigned int mss_now,
1747                                         unsigned int max_segs,
1748                                         int nonagle)
1749 {
1750         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1751         u32 partial, needed, window, max_len;
1752
1753         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1754         max_len = mss_now * max_segs;
1755
1756         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1757                 return max_len;
1758
1759         needed = min(skb->len, window);
1760
1761         if (max_len <= needed)
1762                 return max_len;
1763
1764         partial = needed % mss_now;
1765         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1766          * to include this last segment in this skb.
1767          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1768          */
1769         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1770                 return needed - partial;
1771
1772         return needed;
1773 }
1774
1775 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1776  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1777  */
1778 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1779                                          const struct sk_buff *skb)
1780 {
1781         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1782
1783         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1784         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1785             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1786                 return 1;
1787
1788         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1789         cwnd = tp->snd_cwnd;
1790         if (in_flight >= cwnd)
1791                 return 0;
1792
1793         /* For better scheduling, ensure we have at least
1794          * 2 GSO packets in flight.
1795          */
1796         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1797         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1798 }
1799
1800 /* Initialize TSO state of a skb.
1801  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1802  * SKB onto the wire.
1803  */
1804 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1805 {
1806         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1807
1808         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1809                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1810                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1811         }
1812         return tso_segs;
1813 }
1814
1815
1816 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1817  * sent now.
1818  */
1819 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1820                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1821 {
1822         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1823          * write_queue (they have no chances to get new data).
1824          *
1825          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1826          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1827          */
1828         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1829                 return true;
1830
1831         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1832         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1833                 return true;
1834
1835         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1836                 return true;
1837
1838         return false;
1839 }
1840
1841 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1842 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1843                              const struct sk_buff *skb,
1844                              unsigned int cur_mss)
1845 {
1846         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1847
1848         if (skb->len > cur_mss)
1849                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1850
1851         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1852 }
1853
1854 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1855  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1856  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1857  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1858  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1859  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1860  */
1861 static int tso_fragment(struct sock *sk, enum tcp_queue tcp_queue,
1862                         struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1863                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1864 {
1865         struct sk_buff *buff;
1866         int nlen = skb->len - len;
1867         u8 flags;
1868
1869         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1870         if (skb->len != skb->data_len)
1871                 return tcp_fragment(sk, tcp_queue, skb, len, mss_now, gfp);
1872
1873         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1874         if (unlikely(!buff))
1875                 return -ENOMEM;
1876
1877         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1878         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1879         buff->truesize += nlen;
1880         skb->truesize -= nlen;
1881
1882         /* Correct the sequence numbers. */
1883         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1884         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1885         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1886
1887         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1888         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1889         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1890         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1891
1892         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1893         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1894
1895         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1896
1897         buff->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1898         skb_split(skb, buff, len);
1899         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1900
1901         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1902         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1903         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1904
1905         /* Link BUFF into the send queue. */
1906         __skb_header_release(buff);
1907         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk, tcp_queue);
1908
1909         return 0;
1910 }
1911
1912 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1913  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1914  *
1915  * This algorithm is from John Heffner.
1916  */
1917 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1918                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1919 {
1920         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1921         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1922         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1923         struct sk_buff *head;
1924         int win_divisor;
1925
1926         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1927                 goto send_now;
1928
1929         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1930                 goto send_now;
1931
1932         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1933          * only if the last write was recent.
1934          */
1935         if ((s32)(tcp_jiffies32 - tp->lsndtime) > 0)
1936                 goto send_now;
1937
1938         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1939
1940         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1);
1941         BUG_ON(tp->snd_cwnd <= in_flight);
1942
1943         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1944
1945         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1946         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1947
1948         limit = min(send_win, cong_win);
1949
1950         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1951         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1952                 goto send_now;
1953
1954         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1955         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1956                 goto send_now;
1957
1958         win_divisor = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1959         if (win_divisor) {
1960                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1961
1962                 /* If at least some fraction of a window is available,
1963                  * just use it.
1964                  */
1965                 chunk /= win_divisor;
1966                 if (limit >= chunk)
1967                         goto send_now;
1968         } else {
1969                 /* Different approach, try not to defer past a single
1970                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1971                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1972                  * then send now.
1973                  */
1974                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1975                         goto send_now;
1976         }
1977
1978         /* TODO : use tsorted_sent_queue ? */
1979         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1980         if (!head)
1981                 goto send_now;
1982         age = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, head->skb_mstamp);
1983         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1984         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1985                 goto send_now;
1986
1987         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
1988
1989         if (cong_win < send_win && cong_win <= skb->len)
1990                 *is_cwnd_limited = true;
1991
1992         return true;
1993
1994 send_now:
1995         return false;
1996 }
1997
1998 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
1999 {
2000         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2001         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2002         struct net *net = sock_net(sk);
2003         u32 interval;
2004         s32 delta;
2005
2006         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
2007         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2008         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2009                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2010
2011                 /* Update current search range */
2012                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2013                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2014                         sizeof(struct tcphdr) +
2015                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2016                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2017
2018                 /* Update probe time stamp */
2019                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2020         }
2021 }
2022
2023 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2024 {
2025         struct sk_buff *skb, *next;
2026
2027         skb = tcp_send_head(sk);
2028         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2029                 if (len <= skb->len)
2030                         break;
2031
2032                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor))
2033                         return false;
2034
2035                 len -= skb->len;
2036         }
2037
2038         return true;
2039 }
2040
2041 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2042  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2043  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2044  * changes resulting in larger path MTUs.
2045  *
2046  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2047  *         1 if a probe was sent,
2048  *         -1 otherwise
2049  */
2050 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2051 {
2052         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2053         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2054         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2055         struct net *net = sock_net(sk);
2056         int probe_size;
2057         int size_needed;
2058         int copy, len;
2059         int mss_now;
2060         int interval;
2061
2062         /* Not currently probing/verifying,
2063          * not in recovery,
2064          * have enough cwnd, and
2065          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2066          */
2067         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2068                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2069                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2070                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2071                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2072                 return -1;
2073
2074         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2075          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2076          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2077          */
2078         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2079         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2080                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2081         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2082         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2083         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2084          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2085          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2086          */
2087         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2088                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2089                 /* Check whether enough time has elaplased for
2090                  * another round of probing.
2091                  */
2092                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2093                 return -1;
2094         }
2095
2096         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2097         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2098                 return -1;
2099
2100         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2101                 return -1;
2102         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2103                 return 0;
2104
2105         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2106         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2107                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2108                         return -1;
2109                 else
2110                         return 0;
2111         }
2112
2113         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2114                 return -1;
2115
2116         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2117         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2118         if (!nskb)
2119                 return -1;
2120         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2121         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2122
2123         skb = tcp_send_head(sk);
2124
2125         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2126         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2127         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2128         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2129         nskb->csum = 0;
2130         nskb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2131
2132         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2133         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2134
2135         len = 0;
2136         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2137                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2138                 skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2139
2140                 if (skb->len <= copy) {
2141                         /* We've eaten all the data from this skb.
2142                          * Throw it away. */
2143                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2144                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2145                          * we need to propagate it to the new skb.
2146                          */
2147                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2148                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2149                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2150                 } else {
2151                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2152                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2153                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2154                                 skb_pull(skb, copy);
2155                         } else {
2156                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2157                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2158                         }
2159                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2160                 }
2161
2162                 len += copy;
2163
2164                 if (len >= probe_size)
2165                         break;
2166         }
2167         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2168
2169         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2170          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2171          */
2172         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2173                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2174                  * effectively two packets. */
2175                 tp->snd_cwnd--;
2176                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2177
2178                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2179                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2180                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2181
2182                 return 1;
2183         }
2184
2185         return -1;
2186 }
2187
2188 static bool tcp_pacing_check(const struct sock *sk)
2189 {
2190         return tcp_needs_internal_pacing(sk) &&
2191                hrtimer_is_queued(&tcp_sk(sk)->pacing_timer);
2192 }
2193
2194 /* TCP Small Queues :
2195  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2196  * (These limits are doubled for retransmits)
2197  * This allows for :
2198  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2199  *  - faster recovery
2200  *  - high rates
2201  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2202  * of queued bytes to ensure line rate.
2203  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2204  */
2205 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2206                                   unsigned int factor)
2207 {
2208         unsigned int limit;
2209
2210         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> sk->sk_pacing_shift);
2211         limit = min_t(u32, limit,
2212                       sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2213         limit <<= factor;
2214
2215         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2216                 /* Always send skb if rtx queue is empty.
2217                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2218                  * after softirq/tasklet schedule.
2219                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2220                  */
2221                 if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2222                         return false;
2223
2224                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2225                 /* It is possible TX completion already happened
2226                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2227                  * test again the condition.
2228                  */
2229                 smp_mb__after_atomic();
2230                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2231                         return true;
2232         }
2233         return false;
2234 }
2235
2236 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2237 {
2238         const u32 now = tcp_jiffies32;
2239         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2240
2241         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2242                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2243         tp->chrono_start = now;
2244         tp->chrono_type = new;
2245 }
2246
2247 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2248 {
2249         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2250
2251         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2252          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2253          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2254          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2255          */
2256         if (type > tp->chrono_type)
2257                 tcp_chrono_set(tp, type);
2258 }
2259
2260 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2261 {
2262         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2263
2264
2265         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2266          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2267          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2268          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2269          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2270          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2271          */
2272         if (tcp_rtx_and_write_queues_empty(sk))
2273                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2274         else if (type == tp->chrono_type)
2275                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2276 }
2277
2278 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2279  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2280  * window for us.
2281  *
2282  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2283  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2284  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2285  *
2286  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2287  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2288
2289  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2290  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2291  */
2292 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2293                            int push_one, gfp_t gfp)
2294 {
2295         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2296         struct sk_buff *skb;
2297         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2298         int cwnd_quota;
2299         int result;
2300         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2301         u32 max_segs;
2302
2303         sent_pkts = 0;
2304
2305         tcp_mstamp_refresh(tp);
2306         if (!push_one) {
2307                 /* Do MTU probing. */
2308                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2309                 if (!result) {
2310                         return false;
2311                 } else if (result > 0) {
2312                         sent_pkts = 1;
2313                 }
2314         }
2315
2316         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2317         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2318                 unsigned int limit;
2319
2320                 if (tcp_pacing_check(sk))
2321                         break;
2322
2323                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2324                 BUG_ON(!tso_segs);
2325
2326                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2327                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2328                         tcp_update_skb_after_send(tp, skb);
2329                         goto repair; /* Skip network transmission */
2330                 }
2331
2332                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2333                 if (!cwnd_quota) {
2334                         if (push_one == 2)
2335                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2336                                 cwnd_quota = 1;
2337                         else
2338                                 break;
2339                 }
2340
2341                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2342                         is_rwnd_limited = true;
2343                         break;
2344                 }
2345
2346                 if (tso_segs == 1) {
2347                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2348                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2349                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2350                                 break;
2351                 } else {
2352                         if (!push_one &&
2353                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2354                                                  max_segs))
2355                                 break;
2356                 }
2357
2358                 limit = mss_now;
2359                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2360                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2361                                                     min_t(unsigned int,
2362                                                           cwnd_quota,
2363                                                           max_segs),
2364                                                     nonagle);
2365
2366                 if (skb->len > limit &&
2367                     unlikely(tso_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
2368                                           skb, limit, mss_now, gfp)))
2369                         break;
2370
2371                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2372                         break;
2373
2374                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2375                         break;
2376
2377 repair:
2378                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2379                  * This call will increment packets_out.
2380                  */
2381                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2382
2383                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2384                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2385
2386                 if (push_one)
2387                         break;
2388         }
2389
2390         if (is_rwnd_limited)
2391                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2392         else
2393                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2394
2395         if (likely(sent_pkts)) {
2396                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2397                         tp->prr_out += sent_pkts;
2398
2399                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2400                 if (push_one != 2)
2401                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2402                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2403                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2404                 return false;
2405         }
2406         return !tp->packets_out && !tcp_write_queue_empty(sk);
2407 }
2408
2409 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2410 {
2411         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2412         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2413         u32 timeout, rto_delta_us;
2414         int early_retrans;
2415
2416         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2417          * finishes.
2418          */
2419         if (tp->fastopen_rsk)
2420                 return false;
2421
2422         early_retrans = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_early_retrans;
2423         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2424          * not in loss recovery, that are either limited by cwnd or application.
2425          */
2426         if ((early_retrans != 3 && early_retrans != 4) ||
2427             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2428             (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2429              icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR))
2430                 return false;
2431
2432         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2433          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2434          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2435          */
2436         if (tp->srtt_us) {
2437                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2438                 if (tp->packets_out == 1)
2439                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2440                 else
2441                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2442         } else {
2443                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2444         }
2445
2446         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2447         rto_delta_us = advancing_rto ?
2448                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2449                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2450         if (rto_delta_us > 0)
2451                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2452
2453         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2454                                   TCP_RTO_MAX);
2455         return true;
2456 }
2457
2458 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2459  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2460  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2461  */
2462 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2463                                     const struct sk_buff *skb)
2464 {
2465         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2466                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2467                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2468                 return true;
2469         }
2470         return false;
2471 }
2472
2473 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2474  * retransmit the last segment.
2475  */
2476 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2477 {
2478         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2479         struct sk_buff *skb;
2480         int pcount;
2481         int mss = tcp_current_mss(sk);
2482
2483         skb = tcp_send_head(sk);
2484         if (skb && tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2485                 pcount = tp->packets_out;
2486                 tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2487                 if (tp->packets_out > pcount)
2488                         goto probe_sent;
2489                 goto rearm_timer;
2490         }
2491         skb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
2492
2493         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2494         if (tp->tlp_high_seq)
2495                 goto rearm_timer;
2496
2497         /* Retransmit last segment. */
2498         if (WARN_ON(!skb))
2499                 goto rearm_timer;
2500
2501         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2502                 goto rearm_timer;
2503
2504         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2505         if (WARN_ON(!pcount))
2506                 goto rearm_timer;
2507
2508         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2509                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2510                                           (pcount - 1) * mss, mss,
2511                                           GFP_ATOMIC)))
2512                         goto rearm_timer;
2513                 skb = skb_rb_next(skb);
2514         }
2515
2516         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2517                 goto rearm_timer;
2518
2519         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2520                 goto rearm_timer;
2521
2522         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2523         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2524
2525 probe_sent:
2526         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2527         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2528         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2529 rearm_timer:
2530         tcp_rearm_rto(sk);
2531 }
2532
2533 /* Push out any pending frames which were held back due to
2534  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2535  * The socket must be locked by the caller.
2536  */
2537 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2538                                int nonagle)
2539 {
2540         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2541          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2542          * all will be happy.
2543          */
2544         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2545                 return;
2546
2547         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2548                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2549                 tcp_check_probe_timer(sk);
2550 }
2551
2552 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2553  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2554  */
2555 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2556 {
2557         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2558
2559         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2560
2561         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2562 }
2563
2564 /* This function returns the amount that we can raise the
2565  * usable window based on the following constraints
2566  *
2567  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2568  * 2. We limit memory per socket
2569  *
2570  * RFC 1122:
2571  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2572  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2573  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2574  *
2575  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2576  * it at least MSS bytes.
2577  *
2578  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2579  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2580  *
2581  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2582  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2583  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2584  * window to always advance by a single byte.
2585  *
2586  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2587  * then this will not be a problem.
2588  *
2589  * BSD seems to make the following compromise:
2590  *
2591  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2592  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2593  *      then set the window to 0.
2594  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2595  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2596  *      and from being larger than the largest representable value.
2597  *
2598  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2599  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2600  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2601  * those cases where the window is constrained on the sender side
2602  * because the pipeline is full.
2603  *
2604  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2605  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2606  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2607  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2608  * of having a fixed window size at almost all times.
2609  *
2610  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2611  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2612  *
2613  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2614  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2615  */
2616 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2617 {
2618         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2619         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2620         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2621          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2622          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2623          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2624          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2625          */
2626         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2627         int free_space = tcp_space(sk);
2628         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2629         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2630         int window;
2631
2632         if (unlikely(mss > full_space)) {
2633                 mss = full_space;
2634                 if (mss <= 0)
2635                         return 0;
2636         }
2637         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2638                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2639
2640                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2641                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2642                                                4U * tp->advmss);
2643
2644                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2645                  * increase it due to wscale.
2646                  */
2647                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2648
2649                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2650                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2651                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2652                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2653                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2654                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2655                  */
2656                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2657                         return 0;
2658         }
2659
2660         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2661                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2662
2663         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2664          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2665          */
2666         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2667                 window = free_space;
2668
2669                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2670                  * Import case: prevent zero window announcement if
2671                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2672                  */
2673                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2674         } else {
2675                 window = tp->rcv_wnd;
2676                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2677                  * Window clamp already applied above.
2678                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2679                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2680                  * and multiply from happening most of the time.
2681                  * We also don't do any window rounding when the free space
2682                  * is too small.
2683                  */
2684                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2685                         window = rounddown(free_space, mss);
2686                 else if (mss == full_space &&
2687                          free_space > window + (full_space >> 1))
2688                         window = free_space;
2689         }
2690
2691         return window;
2692 }
2693
2694 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2695                              const struct sk_buff *next_skb)
2696 {
2697         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2698                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2699                         skb_shinfo(next_skb);
2700                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2701
2702                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2703                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2704                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2705                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2706         }
2707 }
2708
2709 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2710 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2711 {
2712         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2713         struct sk_buff *next_skb = skb_rb_next(skb);
2714         int skb_size, next_skb_size;
2715
2716         skb_size = skb->len;
2717         next_skb_size = next_skb->len;
2718
2719         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2720
2721         if (next_skb_size) {
2722                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2723                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2724                                       next_skb_size);
2725                 else if (!skb_shift(skb, next_skb, next_skb_size))
2726                         return false;
2727         }
2728         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2729
2730         /* Update sequence range on original skb. */
2731         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2732
2733         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2734         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2735
2736         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2737          * packet counting does not break.
2738          */
2739         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2740         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2741
2742         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2743         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2744         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2745                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2746
2747         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2748
2749         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2750
2751         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(next_skb, sk);
2752         return true;
2753 }
2754
2755 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2756 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2757 {
2758         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2759                 return false;
2760         if (skb_cloned(skb))
2761                 return false;
2762         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2763         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2764                 return false;
2765
2766         return true;
2767 }
2768
2769 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2770  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2771  */
2772 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2773                                      int space)
2774 {
2775         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2776         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2777         bool first = true;
2778
2779         if (!sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_retrans_collapse)
2780                 return;
2781         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2782                 return;
2783
2784         skb_rbtree_walk_from_safe(skb, tmp) {
2785                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2786                         break;
2787
2788                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2789                         break;
2790
2791                 space -= skb->len;
2792
2793                 if (first) {
2794                         first = false;
2795                         continue;
2796                 }
2797
2798                 if (space < 0)
2799                         break;
2800
2801                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2802                         break;
2803
2804                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2805                         break;
2806         }
2807 }
2808
2809 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2810  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2811  * error occurred which prevented the send.
2812  */
2813 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2814 {
2815         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2816         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2817         unsigned int cur_mss;
2818         int diff, len, err;
2819
2820
2821         /* Inconclusive MTU probe */
2822         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2823                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2824
2825         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2826          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2827          */
2828         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2829             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2830                   sk->sk_sndbuf))
2831                 return -EAGAIN;
2832
2833         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2834                 return -EBUSY;
2835
2836         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2837                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2838                         WARN_ON_ONCE(1);
2839                         return -EINVAL;
2840                 }
2841                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2842                         return -ENOMEM;
2843         }
2844
2845         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2846                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2847
2848         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2849
2850         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2851          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2852          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2853          * our retransmit serves as a zero window probe.
2854          */
2855         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2856             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2857                 return -EAGAIN;
2858
2859         len = cur_mss * segs;
2860         if (skb->len > len) {
2861                 if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb, len,
2862                                  cur_mss, GFP_ATOMIC))
2863                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2864         } else {
2865                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2866                         return -ENOMEM;
2867
2868                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2869                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2870                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2871                 if (diff)
2872                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2873                 if (skb->len < cur_mss)
2874                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2875         }
2876
2877         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2878         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2879                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2880
2881         /* Update global and local TCP statistics. */
2882         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2883         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2884         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2885                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2886         tp->total_retrans += segs;
2887
2888         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2889          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2890          * beyond what csum_start can cover.
2891          */
2892         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2893                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2894                 struct sk_buff *nskb;
2895
2896                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
2897                         nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2898                         err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2899                                      -ENOBUFS;
2900                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
2901
2902                 if (!err) {
2903                         tcp_update_skb_after_send(tp, skb);
2904                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2905                 }
2906         } else {
2907                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2908         }
2909
2910         if (BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tp, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB_FLAG))
2911                 tcp_call_bpf_3arg(sk, BPF_SOCK_OPS_RETRANS_CB,
2912                                   TCP_SKB_CB(skb)->seq, segs, err);
2913
2914         if (likely(!err)) {
2915                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2916                 trace_tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2917         } else if (err != -EBUSY) {
2918                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2919         }
2920         return err;
2921 }
2922
2923 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2924 {
2925         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2926         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2927
2928         if (err == 0) {
2929 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2930                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2931                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2932                 }
2933 #endif
2934                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2935                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2936
2937                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2938                 if (!tp->retrans_stamp)
2939                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2940
2941         }
2942
2943         if (tp->undo_retrans < 0)
2944                 tp->undo_retrans = 0;
2945         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2946         return err;
2947 }
2948
2949 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2950  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2951  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2952  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2953  */
2954 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2955 {
2956         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2957         struct sk_buff *skb, *rtx_head, *hole = NULL;
2958         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2959         u32 max_segs;
2960         int mib_idx;
2961
2962         if (!tp->packets_out)
2963                 return;
2964
2965         rtx_head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2966         skb = tp->retransmit_skb_hint ?: rtx_head;
2967         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
2968         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2969                 __u8 sacked;
2970                 int segs;
2971
2972                 if (tcp_pacing_check(sk))
2973                         break;
2974
2975                 /* we could do better than to assign each time */
2976                 if (!hole)
2977                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2978
2979                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
2980                 if (segs <= 0)
2981                         return;
2982                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2983                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
2984                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
2985                  */
2986                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
2987
2988                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
2989                         break;
2990                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2991                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2992                                 hole = skb;
2993                         continue;
2994
2995                 } else {
2996                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2997                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2998                         else
2999                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3000                 }
3001
3002                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3003                         continue;
3004
3005                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3006                         return;
3007
3008                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3009                         return;
3010
3011                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3012
3013                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3014                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3015
3016                 if (skb == rtx_head &&
3017                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3018                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3019                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
3020                                                   TCP_RTO_MAX);
3021         }
3022 }
3023
3024 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3025  * connection tear down and (memory) recovery.
3026  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3027  * or even be forced to close flow without any FIN.
3028  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3029  * with edge trigger epoll()
3030  */
3031 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3032 {
3033         int amt;
3034
3035         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3036                 return;
3037         amt = sk_mem_pages(size);
3038         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3039         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3040
3041         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3042                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3043 }
3044
3045 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3046  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3047  */
3048 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3049 {
3050         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3051         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3052
3053         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3054          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3055          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3056          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3057          */
3058         if (!tskb && tcp_under_memory_pressure(sk))
3059                 tskb = skb_rb_last(&sk->tcp_rtx_queue);
3060
3061         if (tskb) {
3062 coalesce:
3063                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3064                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3065                 tp->write_seq++;
3066                 if (tcp_write_queue_empty(sk)) {
3067                         /* This means tskb was already sent.
3068                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3069                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3070                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3071                          * does not change tp->snd_nxt.
3072                          */
3073                         tp->snd_nxt++;
3074                         return;
3075                 }
3076         } else {
3077                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3078                 if (unlikely(!skb)) {
3079                         if (tskb)
3080                                 goto coalesce;
3081                         return;
3082                 }
3083                 INIT_LIST_HEAD(&skb->tcp_tsorted_anchor);
3084                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3085                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3086                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3087                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3088                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3089                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3090         }
3091         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3092 }
3093
3094 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3095  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3096  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3097  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3098  */
3099 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3100 {
3101         struct sk_buff *skb;
3102
3103         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3104
3105         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3106         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3107         if (!skb) {
3108                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3109                 return;
3110         }
3111
3112         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3113         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3114         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3115                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3116         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3117         /* Send it off. */
3118         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3119                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3120
3121         /* skb of trace_tcp_send_reset() keeps the skb that caused RST,
3122          * skb here is different to the troublesome skb, so use NULL
3123          */
3124         trace_tcp_send_reset(sk, NULL);
3125 }
3126
3127 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3128  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3129  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3130  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3131  * and rcv_wscale values will not be correct.
3132  */
3133 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3134 {
3135         struct sk_buff *skb;
3136
3137         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
3138         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3139                 pr_err("%s: wrong queue state\n", __func__);
3140                 return -EFAULT;
3141         }
3142         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3143                 if (skb_cloned(skb)) {
3144                         struct sk_buff *nskb;
3145
3146                         tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3147                                 nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3148                         } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3149                         if (!nskb)
3150                                 return -ENOMEM;
3151                         INIT_LIST_HEAD(&nskb->tcp_tsorted_anchor);
3152                         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3153                         __skb_header_release(nskb);
3154                         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, nskb);
3155                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3156                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3157                         skb = nskb;
3158                 }
3159
3160                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3161                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3162         }
3163         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3164 }
3165
3166 /**
3167  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3168  * sk: listener socket
3169  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3170  * req: request_sock pointer
3171  *
3172  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3173  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3174  */
3175 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3176                                 struct request_sock *req,
3177                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3178                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3179 {
3180         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3181         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3182         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3183         struct tcp_out_options opts;
3184         struct sk_buff *skb;
3185         int tcp_header_size;
3186         struct tcphdr *th;
3187         int mss;
3188
3189         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3190         if (unlikely(!skb)) {
3191                 dst_release(dst);
3192                 return NULL;
3193         }
3194         /* Reserve space for headers. */
3195         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3196
3197         switch (synack_type) {
3198         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3199                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3200                 break;
3201         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3202                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3203                  * to avoid false sharing.
3204                  */
3205                 break;
3206         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3207                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3208                  * cpu might call us concurrently.
3209                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3210                  */
3211                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3212                 break;
3213         }
3214         skb_dst_set(skb, dst);
3215
3216         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3217
3218         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3219 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3220         if (unlikely(req->cookie_ts))
3221                 skb->skb_mstamp = cookie_init_timestamp(req);
3222         else
3223 #endif
3224                 skb->skb_mstamp = tcp_clock_us();
3225
3226 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3227         rcu_read_lock();
3228         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3229 #endif
3230         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3231         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, md5,
3232                                              foc) + sizeof(*th);
3233
3234         skb_push(skb, tcp_header_size);
3235         skb_reset_transport_header(skb);
3236
3237         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3238         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3239         th->syn = 1;
3240         th->ack = 1;
3241         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3242         th->source = htons(ireq->ir_num);
3243         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3244         skb->mark = ireq->ir_mark;
3245         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3246         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3247         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3248         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3249
3250         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3251         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3252         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3253         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3254         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3255
3256 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3257         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3258         if (md5)
3259                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3260                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3261         rcu_read_unlock();
3262 #endif
3263
3264         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3265         skb->tstamp = 0;
3266         return skb;
3267 }
3268 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3269
3270 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3271 {
3272         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3273         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3274         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3275
3276         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3277                 return;
3278
3279         rcu_read_lock();
3280         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3281         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3282                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3283                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3284                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3285         }
3286         rcu_read_unlock();
3287 }
3288
3289 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3290 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3291 {
3292         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3293         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3294         __u8 rcv_wscale;
3295         u32 rcv_wnd;
3296
3297         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3298          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3299          */
3300         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3301         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3302                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3303
3304 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3305         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3306                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3307 #endif
3308
3309         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3310         if (tp->rx_opt.user_mss)
3311                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3312         tp->max_window = 0;
3313         tcp_mtup_init(sk);
3314         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3315
3316         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3317
3318         if (!tp->window_clamp)
3319                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3320         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3321
3322         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3323
3324         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3325         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3326             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3327                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3328
3329         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3330         if (rcv_wnd == 0)
3331                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3332
3333         tcp_select_initial_window(sk, tcp_full_space(sk),
3334                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3335                                   &tp->rcv_wnd,
3336                                   &tp->window_clamp,
3337                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3338                                   &rcv_wscale,
3339                                   rcv_wnd);
3340
3341         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3342         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3343
3344         sk->sk_err = 0;
3345         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3346         tp->snd_wnd = 0;
3347         tcp_init_wl(tp, 0);
3348         tcp_write_queue_purge(sk);
3349         tp->snd_una = tp->write_seq;
3350         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3351         tp->snd_up = tp->write_seq;
3352         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3353
3354         if (likely(!tp->repair))
3355                 tp->rcv_nxt = 0;
3356         else
3357                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3358         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3359         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3360
3361         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3362         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3363         tcp_clear_retrans(tp);
3364 }
3365
3366 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3367 {
3368         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3369         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3370
3371         tcb->end_seq += skb->len;
3372         __skb_header_release(skb);
3373         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3374         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3375         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3376         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3377 }
3378
3379 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3380  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3381  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3382  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3383  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3384  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3385  */
3386 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3387 {
3388         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3389         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3390         int space, err = 0;
3391         struct sk_buff *syn_data;
3392
3393         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3394         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3395                 goto fallback;
3396
3397         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3398          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3399          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3400          */
3401         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3402
3403         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3404                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3405
3406         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3407
3408         /* limit to order-0 allocations */
3409         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3410
3411         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3412         if (!syn_data)
3413                 goto fallback;
3414         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3415         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3416         if (space) {
3417                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3418                                             &fo->data->msg_iter);
3419                 if (unlikely(!copied)) {
3420                         tcp_skb_tsorted_anchor_cleanup(syn_data);
3421                         kfree_skb(syn_data);
3422                         goto fallback;
3423                 }
3424                 if (copied != space) {
3425                         skb_trim(syn_data, copied);
3426                         space = copied;
3427                 }
3428         }
3429         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3430         if (space == fo->size)
3431                 fo->data = NULL;
3432         fo->copied = space;
3433
3434         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3435         if (syn_data->len)
3436                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3437
3438         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3439
3440         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3441
3442         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3443          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3444          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3445          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3446          */
3447         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3448         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3449         if (!err) {
3450                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3451                 tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, syn_data);
3452                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3453                 goto done;
3454         }
3455
3456         /* data was not sent, put it in write_queue */
3457         __skb_queue_tail(&sk->sk_write_queue, syn_data);
3458         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3459
3460 fallback:
3461         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3462         if (fo->cookie.len > 0)
3463                 fo->cookie.len = 0;
3464         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3465         if (err)
3466                 tp->syn_fastopen = 0;
3467 done:
3468         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3469         return err;
3470 }
3471
3472 /* Build a SYN and send it off. */
3473 int tcp_connect(struct sock *sk)
3474 {
3475         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3476         struct sk_buff *buff;
3477         int err;
3478
3479         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB, 0, NULL);
3480
3481         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3482                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3483
3484         tcp_connect_init(sk);
3485
3486         if (unlikely(tp->repair)) {
3487                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3488                 return 0;
3489         }
3490
3491         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3492         if (unlikely(!buff))
3493                 return -ENOBUFS;
3494
3495         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3496         tcp_mstamp_refresh(tp);
3497         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3498         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3499         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3500         tcp_rbtree_insert(&sk->tcp_rtx_queue, buff);
3501
3502         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3503         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3504               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3505         if (err == -ECONNREFUSED)
3506                 return err;
3507
3508         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3509          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3510          */
3511         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3512         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3513         buff = tcp_send_head(sk);
3514         if (unlikely(buff)) {
3515                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3516                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3517         }
3518         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3519
3520         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3521         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3522                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3523         return 0;
3524 }
3525 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3526
3527 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3528  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3529  * for details.
3530  */
3531 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3532 {
3533         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3534         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3535         unsigned long timeout;
3536
3537         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3538                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3539                 int max_ato = HZ / 2;
3540
3541                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3542                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3543                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3544
3545                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3546
3547                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3548                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3549                  * directly.
3550                  */
3551                 if (tp->srtt_us) {
3552                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3553                                         TCP_DELACK_MIN);
3554
3555                         if (rtt < max_ato)
3556                                 max_ato = rtt;
3557                 }
3558
3559                 ato = min(ato, max_ato);
3560         }
3561
3562         /* Stay within the limit we were given */
3563         timeout = jiffies + ato;
3564
3565         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3566         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3567                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3568                  * send ACK now.
3569                  */
3570                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3571                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3572                         tcp_send_ack(sk);
3573                         return;
3574                 }
3575
3576                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3577                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3578         }
3579         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3580         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3581         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3582 }
3583
3584 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3585 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3586 {
3587         struct sk_buff *buff;
3588
3589         /* If we have been reset, we may not send again. */
3590         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3591                 return;
3592
3593         /* We are not putting this on the write queue, so
3594          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3595          * sock.
3596          */
3597         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3598                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3599         if (unlikely(!buff)) {
3600                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3601                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3602                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3603                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3604                 return;
3605         }
3606
3607         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3608         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3609         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3610
3611         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3612          * too much.
3613          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3614          */
3615         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3616
3617         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3618         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3619 }
3620 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3621
3622 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3623 {
3624         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3625 }
3626
3627 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3628  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3629  *
3630  * Question: what should we make while urgent mode?
3631  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3632  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3633  *
3634  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3635  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3636  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3637  */
3638 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3639 {
3640         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3641         struct sk_buff *skb;
3642
3643         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3644         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3645                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3646         if (!skb)
3647                 return -1;
3648
3649         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3650         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3651         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3652          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3653          * send it.
3654          */
3655         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3656         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3657         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3658 }
3659
3660 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3661 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3662 {
3663         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3664                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3665                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3666                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3667         }
3668 }
3669
3670 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3671 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3672 {
3673         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3674         struct sk_buff *skb;
3675
3676         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3677                 return -1;
3678
3679         skb = tcp_send_head(sk);
3680         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3681                 int err;
3682                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3683                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3684
3685                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3686                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3687
3688                 /* We are probing the opening of a window
3689                  * but the window size is != 0
3690                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3691                  */
3692                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3693                     skb->len > mss) {
3694                         seg_size = min(seg_size, mss);
3695                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3696                         if (tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_WRITE_QUEUE,
3697                                          skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3698                                 return -1;
3699                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3700                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3701
3702                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3703                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3704                 if (!err)
3705                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3706                 return err;
3707         } else {
3708                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3709                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3710                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3711         }
3712 }
3713
3714 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3715  * a partial packet else a zero probe.
3716  */
3717 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3718 {
3719         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3720         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3721         struct net *net = sock_net(sk);
3722         unsigned long probe_max;
3723         int err;
3724
3725         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3726
3727         if (tp->packets_out || tcp_write_queue_empty(sk)) {
3728                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3729                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3730                 icsk->icsk_backoff = 0;
3731                 return;
3732         }
3733
3734         if (err <= 0) {
3735                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3736                         icsk->icsk_backoff++;
3737                 icsk->icsk_probes_out++;
3738                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3739         } else {
3740                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3741                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3742                  * Let local senders to fight for local resources.
3743                  *
3744                  * Use accumulated backoff yet.
3745                  */
3746                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3747                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3748                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3749         }
3750         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3751                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3752                                   TCP_RTO_MAX);
3753 }
3754
3755 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3756 {
3757         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3758         struct flowi fl;
3759         int res;
3760
3761         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3762         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3763         if (!res) {
3764                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3765                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3766                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3767                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3768                 trace_tcp_retransmit_synack(sk, req);
3769         }
3770         return res;
3771 }
3772 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);