]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - net/ipv4/tcp_output.c
tcp: use tp->tcp_mstamp in output path
[karo-tx-linux.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of four TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 262144;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 /* By default, RFC2861 behavior.  */
63 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
64
65 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
66                            int push_one, gfp_t gfp);
67
68 /* Account for new data that has been sent to the network. */
69 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
70 {
71         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
72         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
73         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
74
75         tcp_advance_send_head(sk, skb);
76         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
77
78         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
79         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
80                 tcp_rearm_rto(sk);
81
82         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
83                       tcp_skb_pcount(skb));
84 }
85
86 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
87  * window scaling factor due to loss of precision.
88  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
89  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
90  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
91  * invalid. OK, let's make this for now:
92  */
93 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
94 {
95         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
96
97         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
98             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
99              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
100                 return tp->snd_nxt;
101         else
102                 return tcp_wnd_end(tp);
103 }
104
105 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
106  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
107  *
108  * 1. It is independent of path mtu.
109  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
110  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
111  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
112  *    large MSS.
113  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
114  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
115  *    This may be overridden via information stored in routing table.
116  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
117  *    probably even Jumbo".
118  */
119 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
120 {
121         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
122         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
123         int mss = tp->advmss;
124
125         if (dst) {
126                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
127
128                 if (metric < mss) {
129                         mss = metric;
130                         tp->advmss = mss;
131                 }
132         }
133
134         return (__u16)mss;
135 }
136
137 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
138  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
139  */
140 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
141 {
142         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
143         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
144         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
145
146         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
147
148         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
149         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
150
151         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
152                 cwnd >>= 1;
153         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
154         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
155         tp->snd_cwnd_used = 0;
156 }
157
158 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
159 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
160                                 struct sock *sk)
161 {
162         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
163         const u32 now = tcp_time_stamp;
164
165         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
166                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
167
168         tp->lsndtime = now;
169
170         /* If it is a reply for ato after last received
171          * packet, enter pingpong mode.
172          */
173         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
174                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
175 }
176
177 /* Account for an ACK we sent. */
178 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
179 {
180         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
181         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
182 }
183
184
185 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
186 {
187         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
188          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
189          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
190          * limit when mss is larger than 1460.
191          */
192         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
193
194         if (mss > 1460)
195                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
196         return init_rwnd;
197 }
198
199 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
200  * Based on the assumption that the given amount of space
201  * will be offered. Store the results in the tp structure.
202  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
203  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
204  * This MUST be enforced by all callers.
205  */
206 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
207                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
208                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
209                                __u32 init_rcv_wnd)
210 {
211         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
212
213         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
214         if (*window_clamp == 0)
215                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
216         space = min(*window_clamp, space);
217
218         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
219         if (space > mss)
220                 space = rounddown(space, mss);
221
222         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
223          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
224          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
225          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
226          * unless the remote has sent us a window scaling option,
227          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
228          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
229          */
230         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
231                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
232         else
233                 (*rcv_wnd) = space;
234
235         (*rcv_wscale) = 0;
236         if (wscale_ok) {
237                 /* Set window scaling on max possible window */
238                 space = max_t(u32, space, sysctl_tcp_rmem[2]);
239                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
240                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
241                 while (space > U16_MAX && (*rcv_wscale) < TCP_MAX_WSCALE) {
242                         space >>= 1;
243                         (*rcv_wscale)++;
244                 }
245         }
246
247         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
248                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
249                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
250                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
251         }
252
253         /* Set the clamp no higher than max representable value */
254         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
255 }
256 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
257
258 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
259  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
260  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
261  * frame.
262  */
263 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
264 {
265         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
266         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
267         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
268         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
269
270         /* Never shrink the offered window */
271         if (new_win < cur_win) {
272                 /* Danger Will Robinson!
273                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
274                  * we will not be able to advertise a zero
275                  * window in time.  --DaveM
276                  *
277                  * Relax Will Robinson.
278                  */
279                 if (new_win == 0)
280                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
281                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
282                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
283         }
284         tp->rcv_wnd = new_win;
285         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
286
287         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
288          * scaled window.
289          */
290         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
291                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
292         else
293                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
294
295         /* RFC1323 scaling applied */
296         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
297
298         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
299         if (new_win == 0) {
300                 tp->pred_flags = 0;
301                 if (old_win)
302                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
303                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
304         } else if (old_win == 0) {
305                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
306         }
307
308         return new_win;
309 }
310
311 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
312 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
313 {
314         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
315
316         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
317         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
318                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
319         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
320                 INET_ECN_xmit(sk);
321 }
322
323 /* Packet ECN state for a SYN.  */
324 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
325 {
326         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
327         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
328                        tcp_ca_needs_ecn(sk);
329
330         if (!use_ecn) {
331                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
332
333                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
334                         use_ecn = true;
335         }
336
337         tp->ecn_flags = 0;
338
339         if (use_ecn) {
340                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
341                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
342                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
343                         INET_ECN_xmit(sk);
344         }
345 }
346
347 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
348 {
349         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
350                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
351                  * SYN ACK is ultimatively being received.
352                  */
353                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
354 }
355
356 static void
357 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
358 {
359         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
360                 th->ece = 1;
361 }
362
363 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
364  * be sent.
365  */
366 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
367                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
368 {
369         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
370
371         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
372                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
373                 if (skb->len != tcp_header_len &&
374                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
375                         INET_ECN_xmit(sk);
376                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
377                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
378                                 th->cwr = 1;
379                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
380                         }
381                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
382                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
383                         INET_ECN_dontxmit(sk);
384                 }
385                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
386                         th->ece = 1;
387         }
388 }
389
390 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
391  * auto increment end seqno.
392  */
393 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
394 {
395         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
396         skb->csum = 0;
397
398         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
399         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
400
401         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
402
403         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
404         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
405                 seq++;
406         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
407 }
408
409 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
410 {
411         return tp->snd_una != tp->snd_up;
412 }
413
414 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
415 #define OPTION_TS               (1 << 1)
416 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
417 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
418 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
419
420 struct tcp_out_options {
421         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
422         u16 mss;                /* 0 to disable */
423         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
424         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
425         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
426         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
427         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
428         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
429 };
430
431 /* Write previously computed TCP options to the packet.
432  *
433  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
434  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
435  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
436  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
437  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
438  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
439  * particular reason why the ordering would need to be changed).
440  *
441  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
442  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
443  */
444 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
445                               struct tcp_out_options *opts)
446 {
447         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
448
449         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
450                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
451                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
452                 /* overload cookie hash location */
453                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
454                 ptr += 4;
455         }
456
457         if (unlikely(opts->mss)) {
458                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
459                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
460                                opts->mss);
461         }
462
463         if (likely(OPTION_TS & options)) {
464                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
465                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
466                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
467                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
468                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
469                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
470                 } else {
471                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
472                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
473                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
474                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
475                 }
476                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
477                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
478         }
479
480         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
481                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
482                                (TCPOPT_NOP << 16) |
483                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
484                                TCPOLEN_SACK_PERM);
485         }
486
487         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
488                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
489                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
490                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
491                                opts->ws);
492         }
493
494         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
495                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
496                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
497                 int this_sack;
498
499                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
500                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
501                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
502                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
503                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
504
505                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
506                      ++this_sack) {
507                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
508                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
509                 }
510
511                 tp->rx_opt.dsack = 0;
512         }
513
514         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
515                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
516                 u8 *p = (u8 *)ptr;
517                 u32 len; /* Fast Open option length */
518
519                 if (foc->exp) {
520                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
521                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
522                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
523                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
524                 } else {
525                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
526                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
527                         *p++ = len;
528                 }
529
530                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
531                 if ((len & 3) == 2) {
532                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
533                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
534                 }
535                 ptr += (len + 3) >> 2;
536         }
537 }
538
539 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
540  * network wire format yet.
541  */
542 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
543                                 struct tcp_out_options *opts,
544                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
545 {
546         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
547         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
548         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
549
550 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
551         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
552         if (*md5) {
553                 opts->options |= OPTION_MD5;
554                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
555         }
556 #else
557         *md5 = NULL;
558 #endif
559
560         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
561          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
562          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
563          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
564          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
565          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
566          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
567          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
568          * going out.  */
569         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
570         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
571
572         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
573                 opts->options |= OPTION_TS;
574                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
575                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
576                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
577         }
578         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
579                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
580                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
581                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
582         }
583         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
584                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
585                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
586                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
587         }
588
589         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
590                 u32 need = fastopen->cookie.len;
591
592                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
593                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
594                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
595                 if (remaining >= need) {
596                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
597                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
598                         remaining -= need;
599                         tp->syn_fastopen = 1;
600                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
601                 }
602         }
603
604         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
605 }
606
607 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
608 static unsigned int tcp_synack_options(struct request_sock *req,
609                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
610                                        struct tcp_out_options *opts,
611                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
612                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
613 {
614         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
615         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
616
617 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
618         if (md5) {
619                 opts->options |= OPTION_MD5;
620                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
621
622                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
623                  * options. There was discussion about disabling SACK
624                  * rather than TS in order to fit in better with old,
625                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
626                  */
627                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
628         }
629 #endif
630
631         /* We always send an MSS option. */
632         opts->mss = mss;
633         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
634
635         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
636                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
637                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
638                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
639         }
640         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
641                 opts->options |= OPTION_TS;
642                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
643                 opts->tsecr = req->ts_recent;
644                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
645         }
646         if (likely(ireq->sack_ok)) {
647                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
648                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
649                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
650         }
651         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
652                 u32 need = foc->len;
653
654                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
655                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
656                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
657                 if (remaining >= need) {
658                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
659                         opts->fastopen_cookie = foc;
660                         remaining -= need;
661                 }
662         }
663
664         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
665 }
666
667 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
668  * final wire format yet.
669  */
670 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
671                                         struct tcp_out_options *opts,
672                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
673 {
674         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
675         unsigned int size = 0;
676         unsigned int eff_sacks;
677
678         opts->options = 0;
679
680 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
681         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
682         if (unlikely(*md5)) {
683                 opts->options |= OPTION_MD5;
684                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
685         }
686 #else
687         *md5 = NULL;
688 #endif
689
690         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
691                 opts->options |= OPTION_TS;
692                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
693                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
694                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
695         }
696
697         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
698         if (unlikely(eff_sacks)) {
699                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
700                 opts->num_sack_blocks =
701                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
702                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
703                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
704                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
705                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
706         }
707
708         return size;
709 }
710
711
712 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
713  *
714  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
715  * to reduce RTT and bufferbloat.
716  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
717  *
718  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
719  * needs to be reallocated in a driver.
720  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
721  *
722  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
723  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
724  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
725  */
726 struct tsq_tasklet {
727         struct tasklet_struct   tasklet;
728         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
729 };
730 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
731
732 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
733 {
734         if ((1 << sk->sk_state) &
735             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
736              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
737                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
738
739                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
740                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp))
741                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
742
743                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
744                                0, GFP_ATOMIC);
745         }
746 }
747 /*
748  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
749  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
750  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
751  * interrupt us (non NAPI drivers)
752  */
753 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
754 {
755         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
756         LIST_HEAD(list);
757         unsigned long flags;
758         struct list_head *q, *n;
759         struct tcp_sock *tp;
760         struct sock *sk;
761
762         local_irq_save(flags);
763         list_splice_init(&tsq->head, &list);
764         local_irq_restore(flags);
765
766         list_for_each_safe(q, n, &list) {
767                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
768                 list_del(&tp->tsq_node);
769
770                 sk = (struct sock *)tp;
771                 smp_mb__before_atomic();
772                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
773
774                 if (!sk->sk_lock.owned &&
775                     test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags)) {
776                         bh_lock_sock(sk);
777                         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
778                                 clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
779                                 tcp_tsq_handler(sk);
780                         }
781                         bh_unlock_sock(sk);
782                 }
783
784                 sk_free(sk);
785         }
786 }
787
788 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
789                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
790                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
791                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
792 /**
793  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
794  * @sk: socket
795  *
796  * called from release_sock() to perform protocol dependent
797  * actions before socket release.
798  */
799 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
800 {
801         unsigned long flags, nflags;
802
803         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
804         do {
805                 flags = sk->sk_tsq_flags;
806                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
807                         return;
808                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
809         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
810
811         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED)
812                 tcp_tsq_handler(sk);
813
814         /* Here begins the tricky part :
815          * We are called from release_sock() with :
816          * 1) BH disabled
817          * 2) sk_lock.slock spinlock held
818          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
819          *
820          * But following code is meant to be called from BH handlers,
821          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
822          */
823         sock_release_ownership(sk);
824
825         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
826                 tcp_write_timer_handler(sk);
827                 __sock_put(sk);
828         }
829         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
830                 tcp_delack_timer_handler(sk);
831                 __sock_put(sk);
832         }
833         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
834                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
835                 __sock_put(sk);
836         }
837 }
838 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
839
840 void __init tcp_tasklet_init(void)
841 {
842         int i;
843
844         for_each_possible_cpu(i) {
845                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
846
847                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
848                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
849                              tcp_tasklet_func,
850                              (unsigned long)tsq);
851         }
852 }
853
854 /*
855  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
856  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
857  * hold qdisc lock.
858  */
859 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
860 {
861         struct sock *sk = skb->sk;
862         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
863         unsigned long flags, nval, oval;
864         int wmem;
865
866         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
867          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
868          */
869         wmem = atomic_sub_return(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
870
871         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
872          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
873          * This gives :
874          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
875          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
876          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
877          */
878         if (wmem >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
879                 goto out;
880
881         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
882                 struct tsq_tasklet *tsq;
883                 bool empty;
884
885                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
886                         goto out;
887
888                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED | TCPF_TSQ_DEFERRED;
889                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
890                 if (nval != oval)
891                         continue;
892
893                 /* queue this socket to tasklet queue */
894                 local_irq_save(flags);
895                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
896                 empty = list_empty(&tsq->head);
897                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
898                 if (empty)
899                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
900                 local_irq_restore(flags);
901                 return;
902         }
903 out:
904         sk_free(sk);
905 }
906
907 /* Note: Called under hard irq.
908  * We can not call TCP stack right away.
909  */
910 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
911 {
912         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
913         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
914         unsigned long nval, oval;
915
916         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
917                 struct tsq_tasklet *tsq;
918                 bool empty;
919
920                 if (oval & TSQF_QUEUED)
921                         break;
922
923                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED | TCPF_TSQ_DEFERRED;
924                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
925                 if (nval != oval)
926                         continue;
927
928                 if (!atomic_inc_not_zero(&sk->sk_wmem_alloc))
929                         break;
930                 /* queue this socket to tasklet queue */
931                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
932                 empty = list_empty(&tsq->head);
933                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
934                 if (empty)
935                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
936                 break;
937         }
938         return HRTIMER_NORESTART;
939 }
940
941 /* BBR congestion control needs pacing.
942  * Same remark for SO_MAX_PACING_RATE.
943  * sch_fq packet scheduler is efficiently handling pacing,
944  * but is not always installed/used.
945  * Return true if TCP stack should pace packets itself.
946  */
947 static bool tcp_needs_internal_pacing(const struct sock *sk)
948 {
949         return smp_load_acquire(&sk->sk_pacing_status) == SK_PACING_NEEDED;
950 }
951
952 static void tcp_internal_pacing(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
953 {
954         u64 len_ns;
955         u32 rate;
956
957         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
958                 return;
959         rate = sk->sk_pacing_rate;
960         if (!rate || rate == ~0U)
961                 return;
962
963         /* Should account for header sizes as sch_fq does,
964          * but lets make things simple.
965          */
966         len_ns = (u64)skb->len * NSEC_PER_SEC;
967         do_div(len_ns, rate);
968         hrtimer_start(&tcp_sk(sk)->pacing_timer,
969                       ktime_add_ns(ktime_get(), len_ns),
970                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
971 }
972
973 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
974  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
975  * transmission and possible later retransmissions.
976  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
977  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
978  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
979  * device.
980  *
981  * We are working here with either a clone of the original
982  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
983  */
984 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
985                             gfp_t gfp_mask)
986 {
987         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
988         struct inet_sock *inet;
989         struct tcp_sock *tp;
990         struct tcp_skb_cb *tcb;
991         struct tcp_out_options opts;
992         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
993         struct tcp_md5sig_key *md5;
994         struct tcphdr *th;
995         int err;
996
997         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
998         tp = tcp_sk(sk);
999
1000         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1001         if (clone_it) {
1002                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1003                         - tp->snd_una;
1004                 tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
1005
1006                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
1007                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
1008                 else
1009                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
1010                 if (unlikely(!skb))
1011                         return -ENOBUFS;
1012         }
1013
1014         inet = inet_sk(sk);
1015         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1016         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1017
1018         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1019                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1020         else
1021                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1022                                                            &md5);
1023         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1024
1025         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1026          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1027          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
1028          *
1029          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1030          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1031          */
1032         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1033
1034         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1035          * this might cause drops if packet is looped back :
1036          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1037          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1038          */
1039         skb->pfmemalloc = 0;
1040
1041         skb_push(skb, tcp_header_size);
1042         skb_reset_transport_header(skb);
1043
1044         skb_orphan(skb);
1045         skb->sk = sk;
1046         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1047         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1048         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1049
1050         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1051
1052         /* Build TCP header and checksum it. */
1053         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1054         th->source              = inet->inet_sport;
1055         th->dest                = inet->inet_dport;
1056         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1057         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
1058         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1059                                         tcb->tcp_flags);
1060
1061         th->check               = 0;
1062         th->urg_ptr             = 0;
1063
1064         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1065         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1066                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1067                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1068                         th->urg = 1;
1069                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1070                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1071                         th->urg = 1;
1072                 }
1073         }
1074
1075         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1076         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1077         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1078                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1079                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1080         } else {
1081                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1082                  * is never scaled.
1083                  */
1084                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1085         }
1086 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1087         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1088         if (md5) {
1089                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1090                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1091                                                md5, sk, skb);
1092         }
1093 #endif
1094
1095         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1096
1097         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1098                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1099
1100         if (skb->len != tcp_header_size) {
1101                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1102                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1103                 tcp_internal_pacing(sk, skb);
1104         }
1105
1106         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1107                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1108                               tcp_skb_pcount(skb));
1109
1110         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1111         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1112         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1113         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1114
1115         /* Our usage of tstamp should remain private */
1116         skb->tstamp = 0;
1117
1118         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1119         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1120                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1121
1122         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1123
1124         if (likely(err <= 0))
1125                 return err;
1126
1127         tcp_enter_cwr(sk);
1128
1129         return net_xmit_eval(err);
1130 }
1131
1132 /* This routine just queues the buffer for sending.
1133  *
1134  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1135  * otherwise socket can stall.
1136  */
1137 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1138 {
1139         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1140
1141         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1142         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1143         __skb_header_release(skb);
1144         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1145         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1146         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1147 }
1148
1149 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1150 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1151 {
1152         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1153                 /* Avoid the costly divide in the normal
1154                  * non-TSO case.
1155                  */
1156                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1157                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1158         } else {
1159                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1160                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1161         }
1162 }
1163
1164 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1165  * skb is counted to fackets_out or not.
1166  */
1167 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1168                                    int decr)
1169 {
1170         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1171
1172         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1173                 return;
1174
1175         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1176                 tp->fackets_out -= decr;
1177 }
1178
1179 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1180  * tweaks to fix counters
1181  */
1182 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1183 {
1184         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1185
1186         tp->packets_out -= decr;
1187
1188         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1189                 tp->sacked_out -= decr;
1190         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1191                 tp->retrans_out -= decr;
1192         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1193                 tp->lost_out -= decr;
1194
1195         /* Reno case is special. Sigh... */
1196         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1197                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1198
1199         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1200
1201         if (tp->lost_skb_hint &&
1202             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1203             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1204                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1205
1206         tcp_verify_left_out(tp);
1207 }
1208
1209 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1210 {
1211         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1212                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1213 }
1214
1215 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1216 {
1217         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1218
1219         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1220             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1221                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1222                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1223
1224                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1225                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1226                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1227                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1228                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1229         }
1230 }
1231
1232 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1233 {
1234         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1235         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1236 }
1237
1238 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1239  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1240  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1241  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1242  */
1243 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1244                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1245 {
1246         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1247         struct sk_buff *buff;
1248         int nsize, old_factor;
1249         int nlen;
1250         u8 flags;
1251
1252         if (WARN_ON(len > skb->len))
1253                 return -EINVAL;
1254
1255         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1256         if (nsize < 0)
1257                 nsize = 0;
1258
1259         if (skb_unclone(skb, gfp))
1260                 return -ENOMEM;
1261
1262         /* Get a new skb... force flag on. */
1263         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1264         if (!buff)
1265                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1266
1267         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1268         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1269         nlen = skb->len - len - nsize;
1270         buff->truesize += nlen;
1271         skb->truesize -= nlen;
1272
1273         /* Correct the sequence numbers. */
1274         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1275         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1276         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1277
1278         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1279         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1280         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1281         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1282         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1283         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1284
1285         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1286                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1287                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1288                                                        skb_put(buff, nsize),
1289                                                        nsize, 0);
1290
1291                 skb_trim(skb, len);
1292
1293                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1294         } else {
1295                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1296                 skb_split(skb, buff, len);
1297         }
1298
1299         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1300
1301         buff->tstamp = skb->tstamp;
1302         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1303
1304         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1305
1306         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1307         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1308         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1309
1310         /* Update delivered info for the new segment */
1311         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1312
1313         /* If this packet has been sent out already, we must
1314          * adjust the various packet counters.
1315          */
1316         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1317                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1318                         tcp_skb_pcount(buff);
1319
1320                 if (diff)
1321                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1322         }
1323
1324         /* Link BUFF into the send queue. */
1325         __skb_header_release(buff);
1326         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1327
1328         return 0;
1329 }
1330
1331 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1332  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1333  * immediately discarded.
1334  */
1335 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1336 {
1337         struct skb_shared_info *shinfo;
1338         int i, k, eat;
1339
1340         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1341         if (eat) {
1342                 __skb_pull(skb, eat);
1343                 len -= eat;
1344                 if (!len)
1345                         return 0;
1346         }
1347         eat = len;
1348         k = 0;
1349         shinfo = skb_shinfo(skb);
1350         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1351                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1352
1353                 if (size <= eat) {
1354                         skb_frag_unref(skb, i);
1355                         eat -= size;
1356                 } else {
1357                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1358                         if (eat) {
1359                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1360                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1361                                 eat = 0;
1362                         }
1363                         k++;
1364                 }
1365         }
1366         shinfo->nr_frags = k;
1367
1368         skb_reset_tail_pointer(skb);
1369         skb->data_len -= len;
1370         skb->len = skb->data_len;
1371         return len;
1372 }
1373
1374 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1375 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1376 {
1377         u32 delta_truesize;
1378
1379         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1380                 return -ENOMEM;
1381
1382         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1383
1384         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1385         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1386
1387         if (delta_truesize) {
1388                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1389                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1390                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1391                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1392         }
1393
1394         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1395         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1396                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1397
1398         return 0;
1399 }
1400
1401 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1402 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1403 {
1404         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1405         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1406         int mss_now;
1407
1408         /* Calculate base mss without TCP options:
1409            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1410          */
1411         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1412
1413         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1414         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1415                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1416
1417                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1418                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1419         }
1420
1421         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1422         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1423                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1424
1425         /* Now subtract optional transport overhead */
1426         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1427
1428         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1429         if (mss_now < 48)
1430                 mss_now = 48;
1431         return mss_now;
1432 }
1433
1434 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1435 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1436 {
1437         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1438         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1439                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1440 }
1441
1442 /* Inverse of above */
1443 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1444 {
1445         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1446         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1447         int mtu;
1448
1449         mtu = mss +
1450               tp->tcp_header_len +
1451               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1452               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1453
1454         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1455         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1456                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1457
1458                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1459                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1460         }
1461         return mtu;
1462 }
1463 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1464
1465 /* MTU probing init per socket */
1466 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1467 {
1468         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1469         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1470         struct net *net = sock_net(sk);
1471
1472         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1473         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1474                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1475         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1476         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1477         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1478                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_time_stamp;
1479 }
1480 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1481
1482 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1483
1484    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1485    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1486
1487    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1488    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1489    It also does not include TCP options.
1490
1491    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1492
1493    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1494    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1495    taking into account current pmtu, but never exceeds
1496    tp->rx_opt.mss_clamp.
1497
1498    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1499    DOES NOT include either tcp or ip options.
1500
1501    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1502    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1503  */
1504 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1505 {
1506         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1507         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1508         int mss_now;
1509
1510         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1511                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1512
1513         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1514         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1515
1516         /* And store cached results */
1517         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1518         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1519                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1520         tp->mss_cache = mss_now;
1521
1522         return mss_now;
1523 }
1524 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1525
1526 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1527  * and even PMTU discovery events into account.
1528  */
1529 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1530 {
1531         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1532         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1533         u32 mss_now;
1534         unsigned int header_len;
1535         struct tcp_out_options opts;
1536         struct tcp_md5sig_key *md5;
1537
1538         mss_now = tp->mss_cache;
1539
1540         if (dst) {
1541                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1542                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1543                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1544         }
1545
1546         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1547                      sizeof(struct tcphdr);
1548         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1549          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1550          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1551          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1552         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1553                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1554                 mss_now -= delta;
1555         }
1556
1557         return mss_now;
1558 }
1559
1560 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1561  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1562  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1563  */
1564 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1565 {
1566         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1567
1568         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1569             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1570                 /* Limited by application or receiver window. */
1571                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1572                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1573                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1574                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1575                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1576                 }
1577                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1578         }
1579         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1580 }
1581
1582 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1583 {
1584         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1585         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1586
1587         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1588          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1589          */
1590         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1591             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1592                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1593                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1594                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1595         }
1596
1597         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1598                 /* Network is feed fully. */
1599                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1600                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1601         } else {
1602                 /* Network starves. */
1603                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1604                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1605
1606                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1607                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1608                     !ca_ops->cong_control)
1609                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1610
1611                 /* The following conditions together indicate the starvation
1612                  * is caused by insufficient sender buffer:
1613                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1614                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1615                  * 3) no more data to send (null tcp_send_head )
1616                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1617                  */
1618                 if (!tcp_send_head(sk) && sk->sk_socket &&
1619                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1620                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1621                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1622         }
1623 }
1624
1625 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1626 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1627 {
1628         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1629                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1630 }
1631
1632 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1633  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1634  * The test is really :
1635  * if ((skb->len % mss) != 0)
1636  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1637  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1638  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1639  */
1640 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1641                                 const struct sk_buff *skb)
1642 {
1643         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1644                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1645 }
1646
1647 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1648  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1649  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1650  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1651  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1652  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1653  */
1654 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1655                             int nonagle)
1656 {
1657         return partial &&
1658                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1659                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1660 }
1661
1662 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1663  * to send one TSO packet per ms
1664  */
1665 u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1666                      int min_tso_segs)
1667 {
1668         u32 bytes, segs;
1669
1670         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1671                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1672
1673         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1674          * not one big TSO packet every 100 ms.
1675          * This preserves ACK clocking and is consistent
1676          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1677          */
1678         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1679
1680         return min_t(u32, segs, sk->sk_gso_max_segs);
1681 }
1682 EXPORT_SYMBOL(tcp_tso_autosize);
1683
1684 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1685  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1686  */
1687 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1688 {
1689         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1690         u32 tso_segs = ca_ops->tso_segs_goal ? ca_ops->tso_segs_goal(sk) : 0;
1691
1692         return tso_segs ? :
1693                 tcp_tso_autosize(sk, mss_now, sysctl_tcp_min_tso_segs);
1694 }
1695
1696 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1697 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1698                                         const struct sk_buff *skb,
1699                                         unsigned int mss_now,
1700                                         unsigned int max_segs,
1701                                         int nonagle)
1702 {
1703         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1704         u32 partial, needed, window, max_len;
1705
1706         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1707         max_len = mss_now * max_segs;
1708
1709         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1710                 return max_len;
1711
1712         needed = min(skb->len, window);
1713
1714         if (max_len <= needed)
1715                 return max_len;
1716
1717         partial = needed % mss_now;
1718         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1719          * to include this last segment in this skb.
1720          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1721          */
1722         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1723                 return needed - partial;
1724
1725         return needed;
1726 }
1727
1728 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1729  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1730  */
1731 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1732                                          const struct sk_buff *skb)
1733 {
1734         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1735
1736         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1737         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1738             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1739                 return 1;
1740
1741         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1742         cwnd = tp->snd_cwnd;
1743         if (in_flight >= cwnd)
1744                 return 0;
1745
1746         /* For better scheduling, ensure we have at least
1747          * 2 GSO packets in flight.
1748          */
1749         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1750         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1751 }
1752
1753 /* Initialize TSO state of a skb.
1754  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1755  * SKB onto the wire.
1756  */
1757 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1758 {
1759         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1760
1761         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1762                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1763                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1764         }
1765         return tso_segs;
1766 }
1767
1768
1769 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1770  * sent now.
1771  */
1772 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1773                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1774 {
1775         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1776          * write_queue (they have no chances to get new data).
1777          *
1778          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1779          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1780          */
1781         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1782                 return true;
1783
1784         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1785         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1786                 return true;
1787
1788         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1789                 return true;
1790
1791         return false;
1792 }
1793
1794 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1795 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1796                              const struct sk_buff *skb,
1797                              unsigned int cur_mss)
1798 {
1799         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1800
1801         if (skb->len > cur_mss)
1802                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1803
1804         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1805 }
1806
1807 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1808  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1809  * packets allowed by the congestion window.
1810  */
1811 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1812                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1813 {
1814         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1815         unsigned int cwnd_quota;
1816
1817         tcp_init_tso_segs(skb, cur_mss);
1818
1819         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1820                 return 0;
1821
1822         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1823         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1824                 cwnd_quota = 0;
1825
1826         return cwnd_quota;
1827 }
1828
1829 /* Test if sending is allowed right now. */
1830 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1831 {
1832         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1833         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1834
1835         return skb &&
1836                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1837                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1838                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1839 }
1840
1841 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1842  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1843  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1844  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1845  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1846  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1847  */
1848 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1849                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1850 {
1851         struct sk_buff *buff;
1852         int nlen = skb->len - len;
1853         u8 flags;
1854
1855         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1856         if (skb->len != skb->data_len)
1857                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1858
1859         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1860         if (unlikely(!buff))
1861                 return -ENOMEM;
1862
1863         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1864         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1865         buff->truesize += nlen;
1866         skb->truesize -= nlen;
1867
1868         /* Correct the sequence numbers. */
1869         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1870         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1871         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1872
1873         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1874         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1875         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1876         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1877
1878         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1879         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1880
1881         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1882
1883         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1884         skb_split(skb, buff, len);
1885         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1886
1887         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1888         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1889         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1890
1891         /* Link BUFF into the send queue. */
1892         __skb_header_release(buff);
1893         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1894
1895         return 0;
1896 }
1897
1898 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1899  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1900  *
1901  * This algorithm is from John Heffner.
1902  */
1903 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1904                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1905 {
1906         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1907         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1908         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1909         struct sk_buff *head;
1910         int win_divisor;
1911
1912         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1913                 goto send_now;
1914
1915         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1916                 goto send_now;
1917
1918         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1919          * only if the last write was recent.
1920          */
1921         if ((s32)(tcp_time_stamp - tp->lsndtime) > 0)
1922                 goto send_now;
1923
1924         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1925
1926         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1927
1928         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1929
1930         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1931         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1932
1933         limit = min(send_win, cong_win);
1934
1935         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1936         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1937                 goto send_now;
1938
1939         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1940         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1941                 goto send_now;
1942
1943         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1944         if (win_divisor) {
1945                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1946
1947                 /* If at least some fraction of a window is available,
1948                  * just use it.
1949                  */
1950                 chunk /= win_divisor;
1951                 if (limit >= chunk)
1952                         goto send_now;
1953         } else {
1954                 /* Different approach, try not to defer past a single
1955                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1956                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1957                  * then send now.
1958                  */
1959                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1960                         goto send_now;
1961         }
1962
1963         head = tcp_write_queue_head(sk);
1964
1965         age = skb_mstamp_us_delta(&tp->tcp_mstamp, &head->skb_mstamp);
1966         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1967         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1968                 goto send_now;
1969
1970         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
1971
1972         if (cong_win < send_win && cong_win <= skb->len)
1973                 *is_cwnd_limited = true;
1974
1975         return true;
1976
1977 send_now:
1978         return false;
1979 }
1980
1981 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
1982 {
1983         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1984         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1985         struct net *net = sock_net(sk);
1986         u32 interval;
1987         s32 delta;
1988
1989         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
1990         delta = tcp_time_stamp - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
1991         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
1992                 int mss = tcp_current_mss(sk);
1993
1994                 /* Update current search range */
1995                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1996                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
1997                         sizeof(struct tcphdr) +
1998                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1999                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2000
2001                 /* Update probe time stamp */
2002                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_time_stamp;
2003         }
2004 }
2005
2006 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2007  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2008  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2009  * changes resulting in larger path MTUs.
2010  *
2011  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2012  *         1 if a probe was sent,
2013  *         -1 otherwise
2014  */
2015 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2016 {
2017         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2018         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2019         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2020         struct net *net = sock_net(sk);
2021         int probe_size;
2022         int size_needed;
2023         int copy, len;
2024         int mss_now;
2025         int interval;
2026
2027         /* Not currently probing/verifying,
2028          * not in recovery,
2029          * have enough cwnd, and
2030          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2031          */
2032         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2033                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2034                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2035                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2036                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2037                 return -1;
2038
2039         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2040          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2041          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2042          */
2043         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2044         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2045                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2046         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2047         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2048         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2049          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2050          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2051          */
2052         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2053                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
2054                 /* Check whether enough time has elaplased for
2055                  * another round of probing.
2056                  */
2057                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2058                 return -1;
2059         }
2060
2061         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2062         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2063                 return -1;
2064
2065         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2066                 return -1;
2067         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2068                 return 0;
2069
2070         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2071         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2072                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2073                         return -1;
2074                 else
2075                         return 0;
2076         }
2077
2078         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2079         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2080         if (!nskb)
2081                 return -1;
2082         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2083         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2084
2085         skb = tcp_send_head(sk);
2086
2087         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2088         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2089         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2090         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2091         nskb->csum = 0;
2092         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
2093
2094         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2095
2096         len = 0;
2097         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2098                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2099                 if (nskb->ip_summed) {
2100                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2101                 } else {
2102                         __wsum csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
2103                                                              skb_put(nskb, copy),
2104                                                              copy, 0);
2105                         nskb->csum = csum_block_add(nskb->csum, csum, len);
2106                 }
2107
2108                 if (skb->len <= copy) {
2109                         /* We've eaten all the data from this skb.
2110                          * Throw it away. */
2111                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2112                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2113                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2114                 } else {
2115                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2116                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2117                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2118                                 skb_pull(skb, copy);
2119                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2120                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
2121                                                                  skb->len, 0);
2122                         } else {
2123                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2124                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2125                         }
2126                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2127                 }
2128
2129                 len += copy;
2130
2131                 if (len >= probe_size)
2132                         break;
2133         }
2134         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2135
2136         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2137          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2138          */
2139         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2140                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2141                  * effectively two packets. */
2142                 tp->snd_cwnd--;
2143                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2144
2145                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2146                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2147                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2148
2149                 return 1;
2150         }
2151
2152         return -1;
2153 }
2154
2155 static bool tcp_pacing_check(const struct sock *sk)
2156 {
2157         return tcp_needs_internal_pacing(sk) &&
2158                hrtimer_active(&tcp_sk(sk)->pacing_timer);
2159 }
2160
2161 /* TCP Small Queues :
2162  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2163  * (These limits are doubled for retransmits)
2164  * This allows for :
2165  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2166  *  - faster recovery
2167  *  - high rates
2168  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2169  * of queued bytes to ensure line rate.
2170  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2171  */
2172 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2173                                   unsigned int factor)
2174 {
2175         unsigned int limit;
2176
2177         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2178         limit = min_t(u32, limit, sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2179         limit <<= factor;
2180
2181         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2182                 /* Always send the 1st or 2nd skb in write queue.
2183                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2184                  * after softirq/tasklet schedule.
2185                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2186                  */
2187                 if (skb == sk->sk_write_queue.next ||
2188                     skb->prev == sk->sk_write_queue.next)
2189                         return false;
2190
2191                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2192                 /* It is possible TX completion already happened
2193                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2194                  * test again the condition.
2195                  */
2196                 smp_mb__after_atomic();
2197                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2198                         return true;
2199         }
2200         return false;
2201 }
2202
2203 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2204 {
2205         const u32 now = tcp_time_stamp;
2206
2207         if (tp->chrono_type > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2208                 tp->chrono_stat[tp->chrono_type - 1] += now - tp->chrono_start;
2209         tp->chrono_start = now;
2210         tp->chrono_type = new;
2211 }
2212
2213 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2214 {
2215         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2216
2217         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2218          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2219          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2220          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2221          */
2222         if (type > tp->chrono_type)
2223                 tcp_chrono_set(tp, type);
2224 }
2225
2226 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2227 {
2228         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2229
2230
2231         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2232          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2233          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2234          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2235          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2236          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2237          */
2238         if (tcp_write_queue_empty(sk))
2239                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2240         else if (type == tp->chrono_type)
2241                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2242 }
2243
2244 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2245  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2246  * window for us.
2247  *
2248  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2249  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2250  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2251  *
2252  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2253  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2254
2255  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2256  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2257  */
2258 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2259                            int push_one, gfp_t gfp)
2260 {
2261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2262         struct sk_buff *skb;
2263         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2264         int cwnd_quota;
2265         int result;
2266         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2267         u32 max_segs;
2268
2269         sent_pkts = 0;
2270
2271         if (!push_one) {
2272                 /* Do MTU probing. */
2273                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2274                 if (!result) {
2275                         return false;
2276                 } else if (result > 0) {
2277                         sent_pkts = 1;
2278                 }
2279         }
2280
2281         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2282         skb_mstamp_get(&tp->tcp_mstamp);
2283         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2284                 unsigned int limit;
2285
2286                 if (tcp_pacing_check(sk))
2287                         break;
2288
2289                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2290                 BUG_ON(!tso_segs);
2291
2292                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2293                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2294                         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
2295                         goto repair; /* Skip network transmission */
2296                 }
2297
2298                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2299                 if (!cwnd_quota) {
2300                         if (push_one == 2)
2301                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2302                                 cwnd_quota = 1;
2303                         else
2304                                 break;
2305                 }
2306
2307                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2308                         is_rwnd_limited = true;
2309                         break;
2310                 }
2311
2312                 if (tso_segs == 1) {
2313                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2314                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2315                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2316                                 break;
2317                 } else {
2318                         if (!push_one &&
2319                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2320                                                  max_segs))
2321                                 break;
2322                 }
2323
2324                 limit = mss_now;
2325                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2326                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2327                                                     min_t(unsigned int,
2328                                                           cwnd_quota,
2329                                                           max_segs),
2330                                                     nonagle);
2331
2332                 if (skb->len > limit &&
2333                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2334                         break;
2335
2336                 if (test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
2337                         clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
2338                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2339                         break;
2340
2341                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2342                         break;
2343
2344 repair:
2345                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2346                  * This call will increment packets_out.
2347                  */
2348                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2349
2350                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2351                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2352
2353                 if (push_one)
2354                         break;
2355         }
2356
2357         if (is_rwnd_limited)
2358                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2359         else
2360                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2361
2362         if (likely(sent_pkts)) {
2363                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2364                         tp->prr_out += sent_pkts;
2365
2366                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2367                 if (push_one != 2)
2368                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2369                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2370                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2371                 return false;
2372         }
2373         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2374 }
2375
2376 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2377 {
2378         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2379         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2380         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2381         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2382
2383         /* No consecutive loss probes. */
2384         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2385                 tcp_rearm_rto(sk);
2386                 return false;
2387         }
2388         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2389          * finishes.
2390          */
2391         if (tp->fastopen_rsk)
2392                 return false;
2393
2394         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2395         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2396                 return false;
2397
2398         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2399          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2400          */
2401         if ((sysctl_tcp_early_retrans != 3 && sysctl_tcp_early_retrans != 4) ||
2402             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2403             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2404                 return false;
2405
2406         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2407              tcp_send_head(sk))
2408                 return false;
2409
2410         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2411          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2412          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2413          */
2414         timeout = rtt << 1 ? : TCP_TIMEOUT_INIT;
2415         if (tp->packets_out == 1)
2416                 timeout = max_t(u32, timeout,
2417                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2418         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2419
2420         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2421         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2422         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2423         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2424                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2425                 if (delta > 0)
2426                         timeout = delta;
2427         }
2428
2429         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2430                                   TCP_RTO_MAX);
2431         return true;
2432 }
2433
2434 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2435  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2436  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2437  */
2438 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2439                                     const struct sk_buff *skb)
2440 {
2441         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2442                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2443                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2444                 return true;
2445         }
2446         return false;
2447 }
2448
2449 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2450  * retransmit the last segment.
2451  */
2452 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2453 {
2454         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2455         struct sk_buff *skb;
2456         int pcount;
2457         int mss = tcp_current_mss(sk);
2458
2459         skb = tcp_send_head(sk);
2460         if (skb) {
2461                 if (tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2462                         pcount = tp->packets_out;
2463                         tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2464                         if (tp->packets_out > pcount)
2465                                 goto probe_sent;
2466                         goto rearm_timer;
2467                 }
2468                 skb = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
2469         } else {
2470                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2471         }
2472
2473         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2474         if (tp->tlp_high_seq)
2475                 goto rearm_timer;
2476
2477         /* Retransmit last segment. */
2478         if (WARN_ON(!skb))
2479                 goto rearm_timer;
2480
2481         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2482                 goto rearm_timer;
2483
2484         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2485         if (WARN_ON(!pcount))
2486                 goto rearm_timer;
2487
2488         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2489                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2490                                           GFP_ATOMIC)))
2491                         goto rearm_timer;
2492                 skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2493         }
2494
2495         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2496                 goto rearm_timer;
2497
2498         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2499                 goto rearm_timer;
2500
2501         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2502         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2503
2504 probe_sent:
2505         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2506         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2507         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2508 rearm_timer:
2509         tcp_rearm_rto(sk);
2510 }
2511
2512 /* Push out any pending frames which were held back due to
2513  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2514  * The socket must be locked by the caller.
2515  */
2516 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2517                                int nonagle)
2518 {
2519         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2520          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2521          * all will be happy.
2522          */
2523         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2524                 return;
2525
2526         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2527                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2528                 tcp_check_probe_timer(sk);
2529 }
2530
2531 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2532  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2533  */
2534 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2535 {
2536         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2537
2538         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2539
2540         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2541 }
2542
2543 /* This function returns the amount that we can raise the
2544  * usable window based on the following constraints
2545  *
2546  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2547  * 2. We limit memory per socket
2548  *
2549  * RFC 1122:
2550  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2551  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2552  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2553  *
2554  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2555  * it at least MSS bytes.
2556  *
2557  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2558  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2559  *
2560  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2561  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2562  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2563  * window to always advance by a single byte.
2564  *
2565  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2566  * then this will not be a problem.
2567  *
2568  * BSD seems to make the following compromise:
2569  *
2570  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2571  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2572  *      then set the window to 0.
2573  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2574  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2575  *      and from being larger than the largest representable value.
2576  *
2577  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2578  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2579  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2580  * those cases where the window is constrained on the sender side
2581  * because the pipeline is full.
2582  *
2583  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2584  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2585  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2586  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2587  * of having a fixed window size at almost all times.
2588  *
2589  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2590  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2591  *
2592  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2593  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2594  */
2595 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2596 {
2597         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2598         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2599         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2600          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2601          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2602          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2603          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2604          */
2605         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2606         int free_space = tcp_space(sk);
2607         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2608         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2609         int window;
2610
2611         if (unlikely(mss > full_space)) {
2612                 mss = full_space;
2613                 if (mss <= 0)
2614                         return 0;
2615         }
2616         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2617                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2618
2619                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2620                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2621                                                4U * tp->advmss);
2622
2623                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2624                  * increase it due to wscale.
2625                  */
2626                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2627
2628                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2629                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2630                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2631                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2632                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2633                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2634                  */
2635                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2636                         return 0;
2637         }
2638
2639         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2640                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2641
2642         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2643          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2644          */
2645         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2646                 window = free_space;
2647
2648                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2649                  * Import case: prevent zero window announcement if
2650                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2651                  */
2652                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2653         } else {
2654                 window = tp->rcv_wnd;
2655                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2656                  * Window clamp already applied above.
2657                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2658                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2659                  * and multiply from happening most of the time.
2660                  * We also don't do any window rounding when the free space
2661                  * is too small.
2662                  */
2663                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2664                         window = rounddown(free_space, mss);
2665                 else if (mss == full_space &&
2666                          free_space > window + (full_space >> 1))
2667                         window = free_space;
2668         }
2669
2670         return window;
2671 }
2672
2673 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2674                              const struct sk_buff *next_skb)
2675 {
2676         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2677                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2678                         skb_shinfo(next_skb);
2679                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2680
2681                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2682                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2683                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2684                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2685         }
2686 }
2687
2688 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2689 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2690 {
2691         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2692         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2693         int skb_size, next_skb_size;
2694
2695         skb_size = skb->len;
2696         next_skb_size = next_skb->len;
2697
2698         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2699
2700         if (next_skb_size) {
2701                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2702                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2703                                       next_skb_size);
2704                 else if (!skb_shift(skb, next_skb, next_skb_size))
2705                         return false;
2706         }
2707         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2708
2709         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2710
2711         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2712                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2713
2714         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2715                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2716
2717         /* Update sequence range on original skb. */
2718         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2719
2720         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2721         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2722
2723         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2724          * packet counting does not break.
2725          */
2726         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2727         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2728
2729         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2730         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2731         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2732                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2733
2734         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2735
2736         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2737
2738         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2739         return true;
2740 }
2741
2742 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2743 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2744 {
2745         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2746                 return false;
2747         if (skb_cloned(skb))
2748                 return false;
2749         if (skb == tcp_send_head(sk))
2750                 return false;
2751         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2752         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2753                 return false;
2754
2755         return true;
2756 }
2757
2758 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2759  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2760  */
2761 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2762                                      int space)
2763 {
2764         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2765         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2766         bool first = true;
2767
2768         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2769                 return;
2770         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2771                 return;
2772
2773         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2774                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2775                         break;
2776
2777                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2778                         break;
2779
2780                 space -= skb->len;
2781
2782                 if (first) {
2783                         first = false;
2784                         continue;
2785                 }
2786
2787                 if (space < 0)
2788                         break;
2789
2790                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2791                         break;
2792
2793                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2794                         break;
2795         }
2796 }
2797
2798 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2799  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2800  * error occurred which prevented the send.
2801  */
2802 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2803 {
2804         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2805         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2806         unsigned int cur_mss;
2807         int diff, len, err;
2808
2809
2810         /* Inconclusive MTU probe */
2811         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2812                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2813
2814         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2815          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2816          */
2817         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2818             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2819                   sk->sk_sndbuf))
2820                 return -EAGAIN;
2821
2822         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2823                 return -EBUSY;
2824
2825         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2826                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2827                         BUG();
2828                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2829                         return -ENOMEM;
2830         }
2831
2832         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2833                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2834
2835         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2836
2837         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2838          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2839          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2840          * our retransmit serves as a zero window probe.
2841          */
2842         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2843             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2844                 return -EAGAIN;
2845
2846         len = cur_mss * segs;
2847         if (skb->len > len) {
2848                 if (tcp_fragment(sk, skb, len, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2849                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2850         } else {
2851                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2852                         return -ENOMEM;
2853
2854                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2855                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2856                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2857                 if (diff)
2858                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2859                 if (skb->len < cur_mss)
2860                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2861         }
2862
2863         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2864         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2865                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2866
2867         /* Update global and local TCP statistics. */
2868         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2869         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2870         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2871                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2872         tp->total_retrans += segs;
2873
2874         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2875          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2876          * beyond what csum_start can cover.
2877          */
2878         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2879                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2880                 struct sk_buff *nskb;
2881
2882                 skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
2883                 nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2884                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2885                              -ENOBUFS;
2886         } else {
2887                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2888         }
2889
2890         if (likely(!err)) {
2891                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2892         } else if (err != -EBUSY) {
2893                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2894         }
2895         return err;
2896 }
2897
2898 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2899 {
2900         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2901         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2902
2903         if (err == 0) {
2904 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2905                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2906                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2907                 }
2908 #endif
2909                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2910                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2911
2912                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2913                 if (!tp->retrans_stamp)
2914                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2915
2916         }
2917
2918         if (tp->undo_retrans < 0)
2919                 tp->undo_retrans = 0;
2920         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2921         return err;
2922 }
2923
2924 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2925  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2926  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2927  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2928  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2929  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2930  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2931  */
2932 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2933 {
2934         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2935         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2936         struct sk_buff *skb;
2937         struct sk_buff *hole = NULL;
2938         u32 max_segs;
2939         int mib_idx;
2940
2941         if (!tp->packets_out)
2942                 return;
2943
2944         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2945                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2946         } else {
2947                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2948         }
2949
2950         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
2951         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2952                 __u8 sacked;
2953                 int segs;
2954
2955                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2956                         break;
2957
2958                 if (tcp_pacing_check(sk))
2959                         break;
2960
2961                 /* we could do better than to assign each time */
2962                 if (!hole)
2963                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2964
2965                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
2966                 if (segs <= 0)
2967                         return;
2968                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2969                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
2970                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
2971                  */
2972                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
2973
2974                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
2975                         break;
2976                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2977                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2978                                 hole = skb;
2979                         continue;
2980
2981                 } else {
2982                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2983                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2984                         else
2985                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2986                 }
2987
2988                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2989                         continue;
2990
2991                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
2992                         return;
2993
2994                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
2995                         return;
2996
2997                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
2998
2999                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3000                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3001
3002                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk) &&
3003                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3004                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3005                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
3006                                                   TCP_RTO_MAX);
3007         }
3008 }
3009
3010 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3011  * connection tear down and (memory) recovery.
3012  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3013  * or even be forced to close flow without any FIN.
3014  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3015  * with edge trigger epoll()
3016  */
3017 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3018 {
3019         int amt;
3020
3021         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3022                 return;
3023         amt = sk_mem_pages(size);
3024         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3025         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3026
3027         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3028                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3029 }
3030
3031 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3032  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3033  */
3034 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3035 {
3036         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3037         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3038
3039         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3040          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3041          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3042          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3043          */
3044         if (tskb && (tcp_send_head(sk) || tcp_under_memory_pressure(sk))) {
3045 coalesce:
3046                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3047                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3048                 tp->write_seq++;
3049                 if (!tcp_send_head(sk)) {
3050                         /* This means tskb was already sent.
3051                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3052                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3053                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3054                          * does not change tp->snd_nxt.
3055                          */
3056                         tp->snd_nxt++;
3057                         return;
3058                 }
3059         } else {
3060                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3061                 if (unlikely(!skb)) {
3062                         if (tskb)
3063                                 goto coalesce;
3064                         return;
3065                 }
3066                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3067                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3068                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3069                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3070                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3071                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3072         }
3073         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3074 }
3075
3076 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3077  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3078  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3079  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3080  */
3081 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3082 {
3083         struct sk_buff *skb;
3084
3085         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3086
3087         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3088         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3089         if (!skb) {
3090                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3091                 return;
3092         }
3093
3094         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3095         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3096         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3097                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3098         skb_mstamp_get(&tcp_sk(sk)->tcp_mstamp);
3099         /* Send it off. */
3100         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3101                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3102 }
3103
3104 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3105  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3106  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3107  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3108  * and rcv_wscale values will not be correct.
3109  */
3110 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3111 {
3112         struct sk_buff *skb;
3113
3114         skb = tcp_write_queue_head(sk);
3115         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3116                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
3117                 return -EFAULT;
3118         }
3119         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3120                 if (skb_cloned(skb)) {
3121                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3122                         if (!nskb)
3123                                 return -ENOMEM;
3124                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3125                         __skb_header_release(nskb);
3126                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
3127                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3128                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3129                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3130                         skb = nskb;
3131                 }
3132
3133                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3134                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3135         }
3136         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3137 }
3138
3139 /**
3140  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3141  * sk: listener socket
3142  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3143  * req: request_sock pointer
3144  *
3145  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3146  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3147  */
3148 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3149                                 struct request_sock *req,
3150                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3151                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3152 {
3153         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3154         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3155         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3156         struct tcp_out_options opts;
3157         struct sk_buff *skb;
3158         int tcp_header_size;
3159         struct tcphdr *th;
3160         int mss;
3161
3162         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3163         if (unlikely(!skb)) {
3164                 dst_release(dst);
3165                 return NULL;
3166         }
3167         /* Reserve space for headers. */
3168         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3169
3170         switch (synack_type) {
3171         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3172                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3173                 break;
3174         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3175                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3176                  * to avoid false sharing.
3177                  */
3178                 break;
3179         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3180                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3181                  * cpu might call us concurrently.
3182                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3183                  */
3184                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3185                 break;
3186         }
3187         skb_dst_set(skb, dst);
3188
3189         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3190
3191         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3192 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3193         if (unlikely(req->cookie_ts))
3194                 skb->skb_mstamp.stamp_jiffies = cookie_init_timestamp(req);
3195         else
3196 #endif
3197         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3198
3199 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3200         rcu_read_lock();
3201         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3202 #endif
3203         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3204         tcp_header_size = tcp_synack_options(req, mss, skb, &opts, md5, foc) +
3205                           sizeof(*th);
3206
3207         skb_push(skb, tcp_header_size);
3208         skb_reset_transport_header(skb);
3209
3210         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3211         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3212         th->syn = 1;
3213         th->ack = 1;
3214         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3215         th->source = htons(ireq->ir_num);
3216         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3217         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
3218          * not even correctly set)
3219          */
3220         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
3221                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
3222
3223         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3224         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3225         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3226
3227         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3228         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3229         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3230         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3231         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3232
3233 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3234         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3235         if (md5)
3236                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3237                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3238         rcu_read_unlock();
3239 #endif
3240
3241         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3242         skb->tstamp = 0;
3243         return skb;
3244 }
3245 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3246
3247 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3248 {
3249         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3250         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3251         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3252
3253         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3254                 return;
3255
3256         rcu_read_lock();
3257         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3258         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3259                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3260                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3261                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3262         }
3263         rcu_read_unlock();
3264 }
3265
3266 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3267 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3268 {
3269         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3270         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3271         __u8 rcv_wscale;
3272
3273         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3274          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3275          */
3276         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
3277                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
3278
3279 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3280         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3281                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3282 #endif
3283
3284         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3285         if (tp->rx_opt.user_mss)
3286                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3287         tp->max_window = 0;
3288         tcp_mtup_init(sk);
3289         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3290
3291         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3292
3293         if (!tp->window_clamp)
3294                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3295         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3296
3297         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3298
3299         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3300         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3301             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3302                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3303
3304         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
3305                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3306                                   &tp->rcv_wnd,
3307                                   &tp->window_clamp,
3308                                   sysctl_tcp_window_scaling,
3309                                   &rcv_wscale,
3310                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
3311
3312         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3313         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3314
3315         sk->sk_err = 0;
3316         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3317         tp->snd_wnd = 0;
3318         tcp_init_wl(tp, 0);
3319         tp->snd_una = tp->write_seq;
3320         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3321         tp->snd_up = tp->write_seq;
3322         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3323
3324         if (likely(!tp->repair))
3325                 tp->rcv_nxt = 0;
3326         else
3327                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3328         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3329         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3330
3331         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
3332         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3333         tcp_clear_retrans(tp);
3334 }
3335
3336 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3337 {
3338         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3339         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3340
3341         tcb->end_seq += skb->len;
3342         __skb_header_release(skb);
3343         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
3344         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3345         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3346         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3347         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3348 }
3349
3350 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3351  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3352  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3353  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3354  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3355  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3356  */
3357 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3358 {
3359         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3360         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3361         int space, err = 0;
3362         struct sk_buff *syn_data;
3363
3364         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3365         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3366                 goto fallback;
3367
3368         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3369          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3370          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3371          */
3372         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3373
3374         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3375                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3376
3377         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3378
3379         /* limit to order-0 allocations */
3380         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3381
3382         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3383         if (!syn_data)
3384                 goto fallback;
3385         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3386         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3387         if (space) {
3388                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3389                                             &fo->data->msg_iter);
3390                 if (unlikely(!copied)) {
3391                         kfree_skb(syn_data);
3392                         goto fallback;
3393                 }
3394                 if (copied != space) {
3395                         skb_trim(syn_data, copied);
3396                         space = copied;
3397                 }
3398         }
3399         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3400         if (space == fo->size)
3401                 fo->data = NULL;
3402         fo->copied = space;
3403
3404         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3405         if (syn_data->len)
3406                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3407
3408         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3409
3410         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3411
3412         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3413          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3414          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3415          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3416          */
3417         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3418         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3419         if (!err) {
3420                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3421                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3422                 goto done;
3423         }
3424
3425 fallback:
3426         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3427         if (fo->cookie.len > 0)
3428                 fo->cookie.len = 0;
3429         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3430         if (err)
3431                 tp->syn_fastopen = 0;
3432 done:
3433         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3434         return err;
3435 }
3436
3437 /* Build a SYN and send it off. */
3438 int tcp_connect(struct sock *sk)
3439 {
3440         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3441         struct sk_buff *buff;
3442         int err;
3443
3444         tcp_connect_init(sk);
3445
3446         if (unlikely(tp->repair)) {
3447                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3448                 return 0;
3449         }
3450
3451         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3452         if (unlikely(!buff))
3453                 return -ENOBUFS;
3454
3455         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3456         skb_mstamp_get(&tp->tcp_mstamp);
3457         tp->retrans_stamp = tp->tcp_mstamp.stamp_jiffies;
3458         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3459         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3460
3461         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3462         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3463               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3464         if (err == -ECONNREFUSED)
3465                 return err;
3466
3467         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3468          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3469          */
3470         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3471         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3472         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3473
3474         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3475         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3476                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3477         return 0;
3478 }
3479 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3480
3481 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3482  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3483  * for details.
3484  */
3485 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3486 {
3487         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3488         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3489         unsigned long timeout;
3490
3491         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_DELAYED_ACK);
3492
3493         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3494                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3495                 int max_ato = HZ / 2;
3496
3497                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3498                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3499                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3500
3501                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3502
3503                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3504                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3505                  * directly.
3506                  */
3507                 if (tp->srtt_us) {
3508                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3509                                         TCP_DELACK_MIN);
3510
3511                         if (rtt < max_ato)
3512                                 max_ato = rtt;
3513                 }
3514
3515                 ato = min(ato, max_ato);
3516         }
3517
3518         /* Stay within the limit we were given */
3519         timeout = jiffies + ato;
3520
3521         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3522         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3523                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3524                  * send ACK now.
3525                  */
3526                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3527                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3528                         tcp_send_ack(sk);
3529                         return;
3530                 }
3531
3532                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3533                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3534         }
3535         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3536         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3537         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3538 }
3539
3540 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3541 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3542 {
3543         struct sk_buff *buff;
3544
3545         /* If we have been reset, we may not send again. */
3546         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3547                 return;
3548
3549         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_NON_DELAYED_ACK);
3550
3551         /* We are not putting this on the write queue, so
3552          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3553          * sock.
3554          */
3555         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3556                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3557         if (unlikely(!buff)) {
3558                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3559                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3560                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3561                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3562                 return;
3563         }
3564
3565         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3566         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3567         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3568
3569         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3570          * too much.
3571          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3572          */
3573         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3574
3575         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3576         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0);
3577 }
3578 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_send_ack);
3579
3580 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3581  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3582  *
3583  * Question: what should we make while urgent mode?
3584  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3585  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3586  *
3587  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3588  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3589  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3590  */
3591 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3592 {
3593         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3594         struct sk_buff *skb;
3595
3596         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3597         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3598                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3599         if (!skb)
3600                 return -1;
3601
3602         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3603         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3604         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3605          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3606          * send it.
3607          */
3608         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3609         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3610         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3611 }
3612
3613 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3614 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3615 {
3616         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3617                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3618                 skb_mstamp_get(&tcp_sk(sk)->tcp_mstamp);
3619                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3620         }
3621 }
3622
3623 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3624 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3625 {
3626         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3627         struct sk_buff *skb;
3628
3629         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3630                 return -1;
3631
3632         skb = tcp_send_head(sk);
3633         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3634                 int err;
3635                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3636                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3637
3638                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3639                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3640
3641                 /* We are probing the opening of a window
3642                  * but the window size is != 0
3643                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3644                  */
3645                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3646                     skb->len > mss) {
3647                         seg_size = min(seg_size, mss);
3648                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3649                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3650                                 return -1;
3651                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3652                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3653
3654                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3655                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3656                 if (!err)
3657                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3658                 return err;
3659         } else {
3660                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3661                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3662                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3663         }
3664 }
3665
3666 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3667  * a partial packet else a zero probe.
3668  */
3669 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3670 {
3671         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3672         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3673         struct net *net = sock_net(sk);
3674         unsigned long probe_max;
3675         int err;
3676
3677         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3678
3679         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3680                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3681                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3682                 icsk->icsk_backoff = 0;
3683                 return;
3684         }
3685
3686         if (err <= 0) {
3687                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3688                         icsk->icsk_backoff++;
3689                 icsk->icsk_probes_out++;
3690                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3691         } else {
3692                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3693                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3694                  * Let local senders to fight for local resources.
3695                  *
3696                  * Use accumulated backoff yet.
3697                  */
3698                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3699                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3700                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3701         }
3702         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3703                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3704                                   TCP_RTO_MAX);
3705 }
3706
3707 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3708 {
3709         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3710         struct flowi fl;
3711         int res;
3712
3713         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3714         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3715         if (!res) {
3716                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3717                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3718                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3719                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3720         }
3721         return res;
3722 }
3723 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);