]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - net/ipv4/tcp_output.c
Merge tag 'dmaengine-4.12-rc1' of git://git.infradead.org/users/vkoul/slave-dma
[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 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
908  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
909  * transmission and possible later retransmissions.
910  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
911  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
912  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
913  * device.
914  *
915  * We are working here with either a clone of the original
916  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
917  */
918 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
919                             gfp_t gfp_mask)
920 {
921         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
922         struct inet_sock *inet;
923         struct tcp_sock *tp;
924         struct tcp_skb_cb *tcb;
925         struct tcp_out_options opts;
926         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
927         struct tcp_md5sig_key *md5;
928         struct tcphdr *th;
929         int err;
930
931         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
932         tp = tcp_sk(sk);
933
934         if (clone_it) {
935                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
936                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
937                         - tp->snd_una;
938                 tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
939
940                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
941                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
942                 else
943                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
944                 if (unlikely(!skb))
945                         return -ENOBUFS;
946         }
947
948         inet = inet_sk(sk);
949         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
950         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
951
952         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
953                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
954         else
955                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
956                                                            &md5);
957         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
958
959         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
960          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
961          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
962          *
963          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
964          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
965          */
966         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
967
968         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
969          * this might cause drops if packet is looped back :
970          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
971          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
972          */
973         skb->pfmemalloc = 0;
974
975         skb_push(skb, tcp_header_size);
976         skb_reset_transport_header(skb);
977
978         skb_orphan(skb);
979         skb->sk = sk;
980         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
981         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
982         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
983
984         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
985
986         /* Build TCP header and checksum it. */
987         th = (struct tcphdr *)skb->data;
988         th->source              = inet->inet_sport;
989         th->dest                = inet->inet_dport;
990         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
991         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
992         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
993                                         tcb->tcp_flags);
994
995         th->check               = 0;
996         th->urg_ptr             = 0;
997
998         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
999         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1000                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1001                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1002                         th->urg = 1;
1003                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1004                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1005                         th->urg = 1;
1006                 }
1007         }
1008
1009         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1010         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1011         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1012                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1013                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1014         } else {
1015                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1016                  * is never scaled.
1017                  */
1018                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1019         }
1020 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1021         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1022         if (md5) {
1023                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1024                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1025                                                md5, sk, skb);
1026         }
1027 #endif
1028
1029         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1030
1031         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1032                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1033
1034         if (skb->len != tcp_header_size) {
1035                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1036                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1037         }
1038
1039         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1040                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1041                               tcp_skb_pcount(skb));
1042
1043         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1044         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1045         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1046         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1047
1048         /* Our usage of tstamp should remain private */
1049         skb->tstamp = 0;
1050
1051         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1052         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1053                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1054
1055         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1056
1057         if (likely(err <= 0))
1058                 return err;
1059
1060         tcp_enter_cwr(sk);
1061
1062         return net_xmit_eval(err);
1063 }
1064
1065 /* This routine just queues the buffer for sending.
1066  *
1067  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1068  * otherwise socket can stall.
1069  */
1070 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1071 {
1072         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1073
1074         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1075         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1076         __skb_header_release(skb);
1077         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1078         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1079         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1080 }
1081
1082 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1083 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1084 {
1085         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1086                 /* Avoid the costly divide in the normal
1087                  * non-TSO case.
1088                  */
1089                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1090                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1091         } else {
1092                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1093                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1094         }
1095 }
1096
1097 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1098  * skb is counted to fackets_out or not.
1099  */
1100 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1101                                    int decr)
1102 {
1103         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1104
1105         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1106                 return;
1107
1108         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1109                 tp->fackets_out -= decr;
1110 }
1111
1112 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1113  * tweaks to fix counters
1114  */
1115 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1116 {
1117         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1118
1119         tp->packets_out -= decr;
1120
1121         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1122                 tp->sacked_out -= decr;
1123         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1124                 tp->retrans_out -= decr;
1125         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1126                 tp->lost_out -= decr;
1127
1128         /* Reno case is special. Sigh... */
1129         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1130                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1131
1132         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1133
1134         if (tp->lost_skb_hint &&
1135             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1136             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1137                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1138
1139         tcp_verify_left_out(tp);
1140 }
1141
1142 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1143 {
1144         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1145                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1146 }
1147
1148 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1149 {
1150         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1151
1152         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1153             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1154                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1155                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1156
1157                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1158                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1159                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1160                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1161                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1162         }
1163 }
1164
1165 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1166 {
1167         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1168         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1169 }
1170
1171 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1172  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1173  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1174  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1175  */
1176 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1177                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1178 {
1179         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1180         struct sk_buff *buff;
1181         int nsize, old_factor;
1182         int nlen;
1183         u8 flags;
1184
1185         if (WARN_ON(len > skb->len))
1186                 return -EINVAL;
1187
1188         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1189         if (nsize < 0)
1190                 nsize = 0;
1191
1192         if (skb_unclone(skb, gfp))
1193                 return -ENOMEM;
1194
1195         /* Get a new skb... force flag on. */
1196         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1197         if (!buff)
1198                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1199
1200         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1201         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1202         nlen = skb->len - len - nsize;
1203         buff->truesize += nlen;
1204         skb->truesize -= nlen;
1205
1206         /* Correct the sequence numbers. */
1207         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1208         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1209         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1210
1211         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1212         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1213         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1214         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1215         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1216         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1217
1218         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1219                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1220                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1221                                                        skb_put(buff, nsize),
1222                                                        nsize, 0);
1223
1224                 skb_trim(skb, len);
1225
1226                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1227         } else {
1228                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1229                 skb_split(skb, buff, len);
1230         }
1231
1232         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1233
1234         buff->tstamp = skb->tstamp;
1235         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1236
1237         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1238
1239         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1240         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1241         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1242
1243         /* Update delivered info for the new segment */
1244         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1245
1246         /* If this packet has been sent out already, we must
1247          * adjust the various packet counters.
1248          */
1249         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1250                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1251                         tcp_skb_pcount(buff);
1252
1253                 if (diff)
1254                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1255         }
1256
1257         /* Link BUFF into the send queue. */
1258         __skb_header_release(buff);
1259         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1260
1261         return 0;
1262 }
1263
1264 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1265  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1266  * immediately discarded.
1267  */
1268 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1269 {
1270         struct skb_shared_info *shinfo;
1271         int i, k, eat;
1272
1273         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1274         if (eat) {
1275                 __skb_pull(skb, eat);
1276                 len -= eat;
1277                 if (!len)
1278                         return 0;
1279         }
1280         eat = len;
1281         k = 0;
1282         shinfo = skb_shinfo(skb);
1283         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1284                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1285
1286                 if (size <= eat) {
1287                         skb_frag_unref(skb, i);
1288                         eat -= size;
1289                 } else {
1290                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1291                         if (eat) {
1292                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1293                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1294                                 eat = 0;
1295                         }
1296                         k++;
1297                 }
1298         }
1299         shinfo->nr_frags = k;
1300
1301         skb_reset_tail_pointer(skb);
1302         skb->data_len -= len;
1303         skb->len = skb->data_len;
1304         return len;
1305 }
1306
1307 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1308 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1309 {
1310         u32 delta_truesize;
1311
1312         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1313                 return -ENOMEM;
1314
1315         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1316
1317         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1318         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1319
1320         if (delta_truesize) {
1321                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1322                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1323                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1324                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1325         }
1326
1327         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1328         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1329                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1330
1331         return 0;
1332 }
1333
1334 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1335 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1336 {
1337         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1338         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1339         int mss_now;
1340
1341         /* Calculate base mss without TCP options:
1342            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1343          */
1344         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1345
1346         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1347         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1348                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1349
1350                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1351                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1352         }
1353
1354         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1355         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1356                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1357
1358         /* Now subtract optional transport overhead */
1359         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1360
1361         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1362         if (mss_now < 48)
1363                 mss_now = 48;
1364         return mss_now;
1365 }
1366
1367 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1368 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1369 {
1370         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1371         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1372                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1373 }
1374
1375 /* Inverse of above */
1376 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1377 {
1378         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1379         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1380         int mtu;
1381
1382         mtu = mss +
1383               tp->tcp_header_len +
1384               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1385               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1386
1387         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1388         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1389                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1390
1391                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1392                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1393         }
1394         return mtu;
1395 }
1396 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1397
1398 /* MTU probing init per socket */
1399 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1400 {
1401         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1402         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1403         struct net *net = sock_net(sk);
1404
1405         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1406         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1407                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1408         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1409         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1410         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1411                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_time_stamp;
1412 }
1413 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1414
1415 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1416
1417    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1418    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1419
1420    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1421    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1422    It also does not include TCP options.
1423
1424    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1425
1426    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1427    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1428    taking into account current pmtu, but never exceeds
1429    tp->rx_opt.mss_clamp.
1430
1431    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1432    DOES NOT include either tcp or ip options.
1433
1434    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1435    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1436  */
1437 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1438 {
1439         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1440         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1441         int mss_now;
1442
1443         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1444                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1445
1446         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1447         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1448
1449         /* And store cached results */
1450         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1451         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1452                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1453         tp->mss_cache = mss_now;
1454
1455         return mss_now;
1456 }
1457 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1458
1459 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1460  * and even PMTU discovery events into account.
1461  */
1462 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1463 {
1464         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1465         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1466         u32 mss_now;
1467         unsigned int header_len;
1468         struct tcp_out_options opts;
1469         struct tcp_md5sig_key *md5;
1470
1471         mss_now = tp->mss_cache;
1472
1473         if (dst) {
1474                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1475                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1476                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1477         }
1478
1479         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1480                      sizeof(struct tcphdr);
1481         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1482          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1483          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1484          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1485         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1486                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1487                 mss_now -= delta;
1488         }
1489
1490         return mss_now;
1491 }
1492
1493 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1494  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1495  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1496  */
1497 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1498 {
1499         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1500
1501         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1502             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1503                 /* Limited by application or receiver window. */
1504                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1505                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1506                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1507                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1508                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1509                 }
1510                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1511         }
1512         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1513 }
1514
1515 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1516 {
1517         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1518
1519         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1520          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1521          */
1522         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1523             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1524                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1525                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1526                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1527         }
1528
1529         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1530                 /* Network is feed fully. */
1531                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1532                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1533         } else {
1534                 /* Network starves. */
1535                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1536                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1537
1538                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1539                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1540                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1541
1542                 /* The following conditions together indicate the starvation
1543                  * is caused by insufficient sender buffer:
1544                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1545                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1546                  * 3) no more data to send (null tcp_send_head )
1547                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1548                  */
1549                 if (!tcp_send_head(sk) && sk->sk_socket &&
1550                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1551                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1552                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1553         }
1554 }
1555
1556 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1557 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1558 {
1559         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1560                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1561 }
1562
1563 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1564  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1565  * The test is really :
1566  * if ((skb->len % mss) != 0)
1567  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1568  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1569  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1570  */
1571 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1572                                 const struct sk_buff *skb)
1573 {
1574         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1575                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1576 }
1577
1578 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1579  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1580  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1581  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1582  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1583  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1584  */
1585 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1586                             int nonagle)
1587 {
1588         return partial &&
1589                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1590                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1591 }
1592
1593 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1594  * to send one TSO packet per ms
1595  */
1596 u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1597                      int min_tso_segs)
1598 {
1599         u32 bytes, segs;
1600
1601         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1602                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1603
1604         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1605          * not one big TSO packet every 100 ms.
1606          * This preserves ACK clocking and is consistent
1607          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1608          */
1609         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1610
1611         return min_t(u32, segs, sk->sk_gso_max_segs);
1612 }
1613 EXPORT_SYMBOL(tcp_tso_autosize);
1614
1615 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1616  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1617  */
1618 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1619 {
1620         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1621         u32 tso_segs = ca_ops->tso_segs_goal ? ca_ops->tso_segs_goal(sk) : 0;
1622
1623         return tso_segs ? :
1624                 tcp_tso_autosize(sk, mss_now, sysctl_tcp_min_tso_segs);
1625 }
1626
1627 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1628 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1629                                         const struct sk_buff *skb,
1630                                         unsigned int mss_now,
1631                                         unsigned int max_segs,
1632                                         int nonagle)
1633 {
1634         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1635         u32 partial, needed, window, max_len;
1636
1637         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1638         max_len = mss_now * max_segs;
1639
1640         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1641                 return max_len;
1642
1643         needed = min(skb->len, window);
1644
1645         if (max_len <= needed)
1646                 return max_len;
1647
1648         partial = needed % mss_now;
1649         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1650          * to include this last segment in this skb.
1651          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1652          */
1653         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1654                 return needed - partial;
1655
1656         return needed;
1657 }
1658
1659 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1660  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1661  */
1662 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1663                                          const struct sk_buff *skb)
1664 {
1665         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1666
1667         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1668         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1669             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1670                 return 1;
1671
1672         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1673         cwnd = tp->snd_cwnd;
1674         if (in_flight >= cwnd)
1675                 return 0;
1676
1677         /* For better scheduling, ensure we have at least
1678          * 2 GSO packets in flight.
1679          */
1680         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1681         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1682 }
1683
1684 /* Initialize TSO state of a skb.
1685  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1686  * SKB onto the wire.
1687  */
1688 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1689 {
1690         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1691
1692         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1693                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1694                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1695         }
1696         return tso_segs;
1697 }
1698
1699
1700 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1701  * sent now.
1702  */
1703 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1704                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1705 {
1706         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1707          * write_queue (they have no chances to get new data).
1708          *
1709          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1710          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1711          */
1712         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1713                 return true;
1714
1715         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1716         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1717                 return true;
1718
1719         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1720                 return true;
1721
1722         return false;
1723 }
1724
1725 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1726 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1727                              const struct sk_buff *skb,
1728                              unsigned int cur_mss)
1729 {
1730         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1731
1732         if (skb->len > cur_mss)
1733                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1734
1735         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1736 }
1737
1738 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1739  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1740  * packets allowed by the congestion window.
1741  */
1742 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1743                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1744 {
1745         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1746         unsigned int cwnd_quota;
1747
1748         tcp_init_tso_segs(skb, cur_mss);
1749
1750         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1751                 return 0;
1752
1753         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1754         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1755                 cwnd_quota = 0;
1756
1757         return cwnd_quota;
1758 }
1759
1760 /* Test if sending is allowed right now. */
1761 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1762 {
1763         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1764         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1765
1766         return skb &&
1767                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1768                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1769                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1770 }
1771
1772 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1773  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1774  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1775  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1776  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1777  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1778  */
1779 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1780                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1781 {
1782         struct sk_buff *buff;
1783         int nlen = skb->len - len;
1784         u8 flags;
1785
1786         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1787         if (skb->len != skb->data_len)
1788                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1789
1790         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1791         if (unlikely(!buff))
1792                 return -ENOMEM;
1793
1794         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1795         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1796         buff->truesize += nlen;
1797         skb->truesize -= nlen;
1798
1799         /* Correct the sequence numbers. */
1800         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1801         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1802         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1803
1804         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1805         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1806         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1807         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1808
1809         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1810         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1811
1812         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1813
1814         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1815         skb_split(skb, buff, len);
1816         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1817
1818         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1819         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1820         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1821
1822         /* Link BUFF into the send queue. */
1823         __skb_header_release(buff);
1824         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1825
1826         return 0;
1827 }
1828
1829 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1830  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1831  *
1832  * This algorithm is from John Heffner.
1833  */
1834 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1835                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1836 {
1837         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1838         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1839         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1840         struct skb_mstamp now;
1841         struct sk_buff *head;
1842         int win_divisor;
1843
1844         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1845                 goto send_now;
1846
1847         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1848                 goto send_now;
1849
1850         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1851          * only if the last write was recent.
1852          */
1853         if ((s32)(tcp_time_stamp - tp->lsndtime) > 0)
1854                 goto send_now;
1855
1856         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1857
1858         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1859
1860         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1861
1862         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1863         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1864
1865         limit = min(send_win, cong_win);
1866
1867         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1868         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1869                 goto send_now;
1870
1871         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1872         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1873                 goto send_now;
1874
1875         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1876         if (win_divisor) {
1877                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1878
1879                 /* If at least some fraction of a window is available,
1880                  * just use it.
1881                  */
1882                 chunk /= win_divisor;
1883                 if (limit >= chunk)
1884                         goto send_now;
1885         } else {
1886                 /* Different approach, try not to defer past a single
1887                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1888                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1889                  * then send now.
1890                  */
1891                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1892                         goto send_now;
1893         }
1894
1895         head = tcp_write_queue_head(sk);
1896         skb_mstamp_get(&now);
1897         age = skb_mstamp_us_delta(&now, &head->skb_mstamp);
1898         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1899         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1900                 goto send_now;
1901
1902         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
1903
1904         if (cong_win < send_win && cong_win <= skb->len)
1905                 *is_cwnd_limited = true;
1906
1907         return true;
1908
1909 send_now:
1910         return false;
1911 }
1912
1913 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
1914 {
1915         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1916         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1917         struct net *net = sock_net(sk);
1918         u32 interval;
1919         s32 delta;
1920
1921         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
1922         delta = tcp_time_stamp - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
1923         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
1924                 int mss = tcp_current_mss(sk);
1925
1926                 /* Update current search range */
1927                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1928                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
1929                         sizeof(struct tcphdr) +
1930                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1931                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
1932
1933                 /* Update probe time stamp */
1934                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_time_stamp;
1935         }
1936 }
1937
1938 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1939  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1940  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1941  * changes resulting in larger path MTUs.
1942  *
1943  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1944  *         1 if a probe was sent,
1945  *         -1 otherwise
1946  */
1947 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1948 {
1949         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1950         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1951         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1952         struct net *net = sock_net(sk);
1953         int probe_size;
1954         int size_needed;
1955         int copy, len;
1956         int mss_now;
1957         int interval;
1958
1959         /* Not currently probing/verifying,
1960          * not in recovery,
1961          * have enough cwnd, and
1962          * not SACKing (the variable headers throw things off)
1963          */
1964         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1965                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1966                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1967                    tp->snd_cwnd < 11 ||
1968                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
1969                 return -1;
1970
1971         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
1972          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
1973          * smaller than a threshold, backoff from probing.
1974          */
1975         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1976         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
1977                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
1978         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1979         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
1980         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
1981          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
1982          * probing process by not resetting search range to its orignal.
1983          */
1984         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
1985                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
1986                 /* Check whether enough time has elaplased for
1987                  * another round of probing.
1988                  */
1989                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
1990                 return -1;
1991         }
1992
1993         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1994         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1995                 return -1;
1996
1997         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1998                 return -1;
1999         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2000                 return 0;
2001
2002         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2003         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2004                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2005                         return -1;
2006                 else
2007                         return 0;
2008         }
2009
2010         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2011         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2012         if (!nskb)
2013                 return -1;
2014         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2015         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2016
2017         skb = tcp_send_head(sk);
2018
2019         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2020         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2021         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2022         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2023         nskb->csum = 0;
2024         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
2025
2026         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2027
2028         len = 0;
2029         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2030                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2031                 if (nskb->ip_summed) {
2032                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2033                 } else {
2034                         __wsum csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
2035                                                              skb_put(nskb, copy),
2036                                                              copy, 0);
2037                         nskb->csum = csum_block_add(nskb->csum, csum, len);
2038                 }
2039
2040                 if (skb->len <= copy) {
2041                         /* We've eaten all the data from this skb.
2042                          * Throw it away. */
2043                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2044                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2045                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2046                 } else {
2047                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2048                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2049                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2050                                 skb_pull(skb, copy);
2051                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2052                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
2053                                                                  skb->len, 0);
2054                         } else {
2055                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2056                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2057                         }
2058                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2059                 }
2060
2061                 len += copy;
2062
2063                 if (len >= probe_size)
2064                         break;
2065         }
2066         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2067
2068         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2069          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2070          */
2071         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2072                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2073                  * effectively two packets. */
2074                 tp->snd_cwnd--;
2075                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2076
2077                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2078                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2079                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2080
2081                 return 1;
2082         }
2083
2084         return -1;
2085 }
2086
2087 /* TCP Small Queues :
2088  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2089  * (These limits are doubled for retransmits)
2090  * This allows for :
2091  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2092  *  - faster recovery
2093  *  - high rates
2094  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2095  * of queued bytes to ensure line rate.
2096  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2097  */
2098 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2099                                   unsigned int factor)
2100 {
2101         unsigned int limit;
2102
2103         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2104         limit = min_t(u32, limit, sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2105         limit <<= factor;
2106
2107         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2108                 /* Always send the 1st or 2nd skb in write queue.
2109                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2110                  * after softirq/tasklet schedule.
2111                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2112                  */
2113                 if (skb == sk->sk_write_queue.next ||
2114                     skb->prev == sk->sk_write_queue.next)
2115                         return false;
2116
2117                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2118                 /* It is possible TX completion already happened
2119                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2120                  * test again the condition.
2121                  */
2122                 smp_mb__after_atomic();
2123                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2124                         return true;
2125         }
2126         return false;
2127 }
2128
2129 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2130 {
2131         const u32 now = tcp_time_stamp;
2132
2133         if (tp->chrono_type > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2134                 tp->chrono_stat[tp->chrono_type - 1] += now - tp->chrono_start;
2135         tp->chrono_start = now;
2136         tp->chrono_type = new;
2137 }
2138
2139 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2140 {
2141         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2142
2143         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2144          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2145          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2146          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2147          */
2148         if (type > tp->chrono_type)
2149                 tcp_chrono_set(tp, type);
2150 }
2151
2152 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2153 {
2154         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2155
2156
2157         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2158          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2159          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2160          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2161          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2162          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2163          */
2164         if (tcp_write_queue_empty(sk))
2165                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2166         else if (type == tp->chrono_type)
2167                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2168 }
2169
2170 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2171  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2172  * window for us.
2173  *
2174  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2175  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2176  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2177  *
2178  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2179  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2180
2181  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2182  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2183  */
2184 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2185                            int push_one, gfp_t gfp)
2186 {
2187         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2188         struct sk_buff *skb;
2189         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2190         int cwnd_quota;
2191         int result;
2192         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2193         u32 max_segs;
2194
2195         sent_pkts = 0;
2196
2197         if (!push_one) {
2198                 /* Do MTU probing. */
2199                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2200                 if (!result) {
2201                         return false;
2202                 } else if (result > 0) {
2203                         sent_pkts = 1;
2204                 }
2205         }
2206
2207         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2208         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2209                 unsigned int limit;
2210
2211                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2212                 BUG_ON(!tso_segs);
2213
2214                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2215                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2216                         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2217                         goto repair; /* Skip network transmission */
2218                 }
2219
2220                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2221                 if (!cwnd_quota) {
2222                         if (push_one == 2)
2223                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2224                                 cwnd_quota = 1;
2225                         else
2226                                 break;
2227                 }
2228
2229                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2230                         is_rwnd_limited = true;
2231                         break;
2232                 }
2233
2234                 if (tso_segs == 1) {
2235                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2236                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2237                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2238                                 break;
2239                 } else {
2240                         if (!push_one &&
2241                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2242                                                  max_segs))
2243                                 break;
2244                 }
2245
2246                 limit = mss_now;
2247                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2248                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2249                                                     min_t(unsigned int,
2250                                                           cwnd_quota,
2251                                                           max_segs),
2252                                                     nonagle);
2253
2254                 if (skb->len > limit &&
2255                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2256                         break;
2257
2258                 if (test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
2259                         clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
2260                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2261                         break;
2262
2263                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2264                         break;
2265
2266 repair:
2267                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2268                  * This call will increment packets_out.
2269                  */
2270                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2271
2272                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2273                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2274
2275                 if (push_one)
2276                         break;
2277         }
2278
2279         if (is_rwnd_limited)
2280                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2281         else
2282                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2283
2284         if (likely(sent_pkts)) {
2285                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2286                         tp->prr_out += sent_pkts;
2287
2288                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2289                 if (push_one != 2)
2290                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2291                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2292                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2293                 return false;
2294         }
2295         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2296 }
2297
2298 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2299 {
2300         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2301         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2302         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2303         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2304
2305         /* No consecutive loss probes. */
2306         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2307                 tcp_rearm_rto(sk);
2308                 return false;
2309         }
2310         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2311          * finishes.
2312          */
2313         if (tp->fastopen_rsk)
2314                 return false;
2315
2316         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2317         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2318                 return false;
2319
2320         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2321          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2322          */
2323         if ((sysctl_tcp_early_retrans != 3 && sysctl_tcp_early_retrans != 4) ||
2324             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2325             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2326                 return false;
2327
2328         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2329              tcp_send_head(sk))
2330                 return false;
2331
2332         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2333          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2334          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2335          */
2336         timeout = rtt << 1 ? : TCP_TIMEOUT_INIT;
2337         if (tp->packets_out == 1)
2338                 timeout = max_t(u32, timeout,
2339                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2340         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2341
2342         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2343         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2344         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2345         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2346                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2347                 if (delta > 0)
2348                         timeout = delta;
2349         }
2350
2351         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2352                                   TCP_RTO_MAX);
2353         return true;
2354 }
2355
2356 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2357  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2358  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2359  */
2360 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2361                                     const struct sk_buff *skb)
2362 {
2363         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2364                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2365                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2366                 return true;
2367         }
2368         return false;
2369 }
2370
2371 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2372  * retransmit the last segment.
2373  */
2374 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2375 {
2376         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2377         struct sk_buff *skb;
2378         int pcount;
2379         int mss = tcp_current_mss(sk);
2380
2381         skb = tcp_send_head(sk);
2382         if (skb) {
2383                 if (tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2384                         pcount = tp->packets_out;
2385                         tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2386                         if (tp->packets_out > pcount)
2387                                 goto probe_sent;
2388                         goto rearm_timer;
2389                 }
2390                 skb = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
2391         } else {
2392                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2393         }
2394
2395         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2396         if (tp->tlp_high_seq)
2397                 goto rearm_timer;
2398
2399         /* Retransmit last segment. */
2400         if (WARN_ON(!skb))
2401                 goto rearm_timer;
2402
2403         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2404                 goto rearm_timer;
2405
2406         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2407         if (WARN_ON(!pcount))
2408                 goto rearm_timer;
2409
2410         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2411                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2412                                           GFP_ATOMIC)))
2413                         goto rearm_timer;
2414                 skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2415         }
2416
2417         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2418                 goto rearm_timer;
2419
2420         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2421                 goto rearm_timer;
2422
2423         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2424         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2425
2426 probe_sent:
2427         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2428         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2429         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2430 rearm_timer:
2431         tcp_rearm_rto(sk);
2432 }
2433
2434 /* Push out any pending frames which were held back due to
2435  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2436  * The socket must be locked by the caller.
2437  */
2438 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2439                                int nonagle)
2440 {
2441         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2442          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2443          * all will be happy.
2444          */
2445         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2446                 return;
2447
2448         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2449                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2450                 tcp_check_probe_timer(sk);
2451 }
2452
2453 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2454  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2455  */
2456 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2457 {
2458         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2459
2460         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2461
2462         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2463 }
2464
2465 /* This function returns the amount that we can raise the
2466  * usable window based on the following constraints
2467  *
2468  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2469  * 2. We limit memory per socket
2470  *
2471  * RFC 1122:
2472  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2473  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2474  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2475  *
2476  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2477  * it at least MSS bytes.
2478  *
2479  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2480  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2481  *
2482  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2483  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2484  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2485  * window to always advance by a single byte.
2486  *
2487  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2488  * then this will not be a problem.
2489  *
2490  * BSD seems to make the following compromise:
2491  *
2492  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2493  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2494  *      then set the window to 0.
2495  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2496  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2497  *      and from being larger than the largest representable value.
2498  *
2499  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2500  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2501  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2502  * those cases where the window is constrained on the sender side
2503  * because the pipeline is full.
2504  *
2505  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2506  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2507  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2508  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2509  * of having a fixed window size at almost all times.
2510  *
2511  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2512  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2513  *
2514  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2515  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2516  */
2517 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2518 {
2519         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2520         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2521         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2522          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2523          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2524          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2525          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2526          */
2527         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2528         int free_space = tcp_space(sk);
2529         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2530         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2531         int window;
2532
2533         if (unlikely(mss > full_space)) {
2534                 mss = full_space;
2535                 if (mss <= 0)
2536                         return 0;
2537         }
2538         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2539                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2540
2541                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2542                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2543                                                4U * tp->advmss);
2544
2545                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2546                  * increase it due to wscale.
2547                  */
2548                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2549
2550                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2551                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2552                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2553                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2554                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2555                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2556                  */
2557                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2558                         return 0;
2559         }
2560
2561         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2562                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2563
2564         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2565          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2566          */
2567         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2568                 window = free_space;
2569
2570                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2571                  * Import case: prevent zero window announcement if
2572                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2573                  */
2574                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2575         } else {
2576                 window = tp->rcv_wnd;
2577                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2578                  * Window clamp already applied above.
2579                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2580                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2581                  * and multiply from happening most of the time.
2582                  * We also don't do any window rounding when the free space
2583                  * is too small.
2584                  */
2585                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2586                         window = rounddown(free_space, mss);
2587                 else if (mss == full_space &&
2588                          free_space > window + (full_space >> 1))
2589                         window = free_space;
2590         }
2591
2592         return window;
2593 }
2594
2595 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2596                              const struct sk_buff *next_skb)
2597 {
2598         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2599                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2600                         skb_shinfo(next_skb);
2601                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2602
2603                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2604                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2605                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2606                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2607         }
2608 }
2609
2610 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2611 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2612 {
2613         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2614         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2615         int skb_size, next_skb_size;
2616
2617         skb_size = skb->len;
2618         next_skb_size = next_skb->len;
2619
2620         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2621
2622         if (next_skb_size) {
2623                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2624                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2625                                       next_skb_size);
2626                 else if (!skb_shift(skb, next_skb, next_skb_size))
2627                         return false;
2628         }
2629         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2630
2631         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2632
2633         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2634                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2635
2636         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2637                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2638
2639         /* Update sequence range on original skb. */
2640         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2641
2642         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2643         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2644
2645         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2646          * packet counting does not break.
2647          */
2648         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2649         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2650
2651         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2652         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2653         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2654                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2655
2656         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2657
2658         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2659
2660         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2661         return true;
2662 }
2663
2664 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2665 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2666 {
2667         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2668                 return false;
2669         if (skb_cloned(skb))
2670                 return false;
2671         if (skb == tcp_send_head(sk))
2672                 return false;
2673         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2674         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2675                 return false;
2676
2677         return true;
2678 }
2679
2680 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2681  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2682  */
2683 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2684                                      int space)
2685 {
2686         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2687         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2688         bool first = true;
2689
2690         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2691                 return;
2692         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2693                 return;
2694
2695         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2696                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2697                         break;
2698
2699                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2700                         break;
2701
2702                 space -= skb->len;
2703
2704                 if (first) {
2705                         first = false;
2706                         continue;
2707                 }
2708
2709                 if (space < 0)
2710                         break;
2711
2712                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2713                         break;
2714
2715                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2716                         break;
2717         }
2718 }
2719
2720 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2721  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2722  * error occurred which prevented the send.
2723  */
2724 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2725 {
2726         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2727         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2728         unsigned int cur_mss;
2729         int diff, len, err;
2730
2731
2732         /* Inconclusive MTU probe */
2733         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2734                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2735
2736         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2737          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2738          */
2739         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2740             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2741                   sk->sk_sndbuf))
2742                 return -EAGAIN;
2743
2744         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2745                 return -EBUSY;
2746
2747         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2748                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2749                         BUG();
2750                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2751                         return -ENOMEM;
2752         }
2753
2754         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2755                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2756
2757         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2758
2759         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2760          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2761          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2762          * our retransmit serves as a zero window probe.
2763          */
2764         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2765             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2766                 return -EAGAIN;
2767
2768         len = cur_mss * segs;
2769         if (skb->len > len) {
2770                 if (tcp_fragment(sk, skb, len, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2771                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2772         } else {
2773                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2774                         return -ENOMEM;
2775
2776                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2777                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2778                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2779                 if (diff)
2780                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2781                 if (skb->len < cur_mss)
2782                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2783         }
2784
2785         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2786         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2787                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2788
2789         /* Update global and local TCP statistics. */
2790         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2791         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2792         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2793                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2794         tp->total_retrans += segs;
2795
2796         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2797          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2798          * beyond what csum_start can cover.
2799          */
2800         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2801                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2802                 struct sk_buff *nskb;
2803
2804                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2805                 nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2806                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2807                              -ENOBUFS;
2808         } else {
2809                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2810         }
2811
2812         if (likely(!err)) {
2813                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2814         } else if (err != -EBUSY) {
2815                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2816         }
2817         return err;
2818 }
2819
2820 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2821 {
2822         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2823         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2824
2825         if (err == 0) {
2826 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2827                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2828                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2829                 }
2830 #endif
2831                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2832                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2833
2834                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2835                 if (!tp->retrans_stamp)
2836                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2837
2838         }
2839
2840         if (tp->undo_retrans < 0)
2841                 tp->undo_retrans = 0;
2842         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2843         return err;
2844 }
2845
2846 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2847  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2848  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2849  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2850  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2851  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2852  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2853  */
2854 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2855 {
2856         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2857         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2858         struct sk_buff *skb;
2859         struct sk_buff *hole = NULL;
2860         u32 max_segs;
2861         int mib_idx;
2862
2863         if (!tp->packets_out)
2864                 return;
2865
2866         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2867                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2868         } else {
2869                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2870         }
2871
2872         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
2873         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2874                 __u8 sacked;
2875                 int segs;
2876
2877                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2878                         break;
2879                 /* we could do better than to assign each time */
2880                 if (!hole)
2881                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2882
2883                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
2884                 if (segs <= 0)
2885                         return;
2886                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2887                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
2888                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
2889                  */
2890                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
2891
2892                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
2893                         break;
2894                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2895                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2896                                 hole = skb;
2897                         continue;
2898
2899                 } else {
2900                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2901                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2902                         else
2903                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2904                 }
2905
2906                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2907                         continue;
2908
2909                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
2910                         return;
2911
2912                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
2913                         return;
2914
2915                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
2916
2917                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2918                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2919
2920                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk) &&
2921                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
2922                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2923                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2924                                                   TCP_RTO_MAX);
2925         }
2926 }
2927
2928 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
2929  * connection tear down and (memory) recovery.
2930  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
2931  * or even be forced to close flow without any FIN.
2932  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
2933  * with edge trigger epoll()
2934  */
2935 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
2936 {
2937         int amt;
2938
2939         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
2940                 return;
2941         amt = sk_mem_pages(size);
2942         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
2943         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
2944
2945         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
2946                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
2947 }
2948
2949 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
2950  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
2951  */
2952 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2953 {
2954         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
2955         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2956
2957         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
2958          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
2959          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
2960          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
2961          */
2962         if (tskb && (tcp_send_head(sk) || tcp_under_memory_pressure(sk))) {
2963 coalesce:
2964                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2965                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
2966                 tp->write_seq++;
2967                 if (!tcp_send_head(sk)) {
2968                         /* This means tskb was already sent.
2969                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
2970                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
2971                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
2972                          * does not change tp->snd_nxt.
2973                          */
2974                         tp->snd_nxt++;
2975                         return;
2976                 }
2977         } else {
2978                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
2979                 if (unlikely(!skb)) {
2980                         if (tskb)
2981                                 goto coalesce;
2982                         return;
2983                 }
2984                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2985                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
2986                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2987                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2988                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2989                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2990         }
2991         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
2992 }
2993
2994 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2995  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2996  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2997  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2998  */
2999 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3000 {
3001         struct sk_buff *skb;
3002
3003         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3004
3005         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3006         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3007         if (!skb) {
3008                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3009                 return;
3010         }
3011
3012         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3013         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3014         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3015                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3016         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3017         /* Send it off. */
3018         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3019                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3020 }
3021
3022 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3023  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3024  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3025  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3026  * and rcv_wscale values will not be correct.
3027  */
3028 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3029 {
3030         struct sk_buff *skb;
3031
3032         skb = tcp_write_queue_head(sk);
3033         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3034                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
3035                 return -EFAULT;
3036         }
3037         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3038                 if (skb_cloned(skb)) {
3039                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3040                         if (!nskb)
3041                                 return -ENOMEM;
3042                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3043                         __skb_header_release(nskb);
3044                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
3045                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3046                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3047                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3048                         skb = nskb;
3049                 }
3050
3051                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3052                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3053         }
3054         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3055 }
3056
3057 /**
3058  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3059  * sk: listener socket
3060  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3061  * req: request_sock pointer
3062  *
3063  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3064  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3065  */
3066 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3067                                 struct request_sock *req,
3068                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3069                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3070 {
3071         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3072         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3073         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3074         struct tcp_out_options opts;
3075         struct sk_buff *skb;
3076         int tcp_header_size;
3077         struct tcphdr *th;
3078         int mss;
3079
3080         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3081         if (unlikely(!skb)) {
3082                 dst_release(dst);
3083                 return NULL;
3084         }
3085         /* Reserve space for headers. */
3086         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3087
3088         switch (synack_type) {
3089         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3090                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3091                 break;
3092         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3093                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3094                  * to avoid false sharing.
3095                  */
3096                 break;
3097         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3098                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3099                  * cpu might call us concurrently.
3100                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3101                  */
3102                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3103                 break;
3104         }
3105         skb_dst_set(skb, dst);
3106
3107         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3108
3109         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3110 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3111         if (unlikely(req->cookie_ts))
3112                 skb->skb_mstamp.stamp_jiffies = cookie_init_timestamp(req);
3113         else
3114 #endif
3115         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3116
3117 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3118         rcu_read_lock();
3119         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3120 #endif
3121         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3122         tcp_header_size = tcp_synack_options(req, mss, skb, &opts, md5, foc) +
3123                           sizeof(*th);
3124
3125         skb_push(skb, tcp_header_size);
3126         skb_reset_transport_header(skb);
3127
3128         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3129         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3130         th->syn = 1;
3131         th->ack = 1;
3132         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3133         th->source = htons(ireq->ir_num);
3134         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3135         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
3136          * not even correctly set)
3137          */
3138         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
3139                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
3140
3141         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3142         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3143         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3144
3145         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3146         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3147         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3148         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3149         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3150
3151 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3152         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3153         if (md5)
3154                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3155                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3156         rcu_read_unlock();
3157 #endif
3158
3159         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3160         skb->tstamp = 0;
3161         return skb;
3162 }
3163 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3164
3165 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3166 {
3167         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3168         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3169         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3170
3171         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3172                 return;
3173
3174         rcu_read_lock();
3175         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3176         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3177                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3178                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3179                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3180         }
3181         rcu_read_unlock();
3182 }
3183
3184 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3185 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3186 {
3187         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3188         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3189         __u8 rcv_wscale;
3190
3191         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3192          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3193          */
3194         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
3195                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
3196
3197 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3198         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3199                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3200 #endif
3201
3202         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3203         if (tp->rx_opt.user_mss)
3204                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3205         tp->max_window = 0;
3206         tcp_mtup_init(sk);
3207         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3208
3209         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3210
3211         if (!tp->window_clamp)
3212                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3213         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3214
3215         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3216
3217         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3218         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3219             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3220                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3221
3222         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
3223                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3224                                   &tp->rcv_wnd,
3225                                   &tp->window_clamp,
3226                                   sysctl_tcp_window_scaling,
3227                                   &rcv_wscale,
3228                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
3229
3230         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3231         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3232
3233         sk->sk_err = 0;
3234         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3235         tp->snd_wnd = 0;
3236         tcp_init_wl(tp, 0);
3237         tp->snd_una = tp->write_seq;
3238         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3239         tp->snd_up = tp->write_seq;
3240         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3241
3242         if (likely(!tp->repair))
3243                 tp->rcv_nxt = 0;
3244         else
3245                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3246         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3247         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3248
3249         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
3250         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3251         tcp_clear_retrans(tp);
3252 }
3253
3254 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3255 {
3256         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3257         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3258
3259         tcb->end_seq += skb->len;
3260         __skb_header_release(skb);
3261         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
3262         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3263         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3264         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3265         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3266 }
3267
3268 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3269  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3270  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3271  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3272  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3273  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3274  */
3275 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3276 {
3277         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3278         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3279         int space, err = 0;
3280         struct sk_buff *syn_data;
3281
3282         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3283         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3284                 goto fallback;
3285
3286         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3287          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3288          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3289          */
3290         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3291
3292         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3293                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3294
3295         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3296
3297         /* limit to order-0 allocations */
3298         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3299
3300         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3301         if (!syn_data)
3302                 goto fallback;
3303         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3304         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3305         if (space) {
3306                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3307                                             &fo->data->msg_iter);
3308                 if (unlikely(!copied)) {
3309                         kfree_skb(syn_data);
3310                         goto fallback;
3311                 }
3312                 if (copied != space) {
3313                         skb_trim(syn_data, copied);
3314                         space = copied;
3315                 }
3316         }
3317         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3318         if (space == fo->size)
3319                 fo->data = NULL;
3320         fo->copied = space;
3321
3322         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3323         if (syn_data->len)
3324                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3325
3326         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3327
3328         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3329
3330         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3331          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3332          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3333          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3334          */
3335         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3336         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3337         if (!err) {
3338                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3339                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3340                 goto done;
3341         }
3342
3343 fallback:
3344         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3345         if (fo->cookie.len > 0)
3346                 fo->cookie.len = 0;
3347         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3348         if (err)
3349                 tp->syn_fastopen = 0;
3350 done:
3351         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3352         return err;
3353 }
3354
3355 /* Build a SYN and send it off. */
3356 int tcp_connect(struct sock *sk)
3357 {
3358         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3359         struct sk_buff *buff;
3360         int err;
3361
3362         tcp_connect_init(sk);
3363
3364         if (unlikely(tp->repair)) {
3365                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3366                 return 0;
3367         }
3368
3369         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3370         if (unlikely(!buff))
3371                 return -ENOBUFS;
3372
3373         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3374         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp;
3375         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3376         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3377
3378         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3379         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3380               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3381         if (err == -ECONNREFUSED)
3382                 return err;
3383
3384         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3385          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3386          */
3387         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3388         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3389         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3390
3391         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3392         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3393                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3394         return 0;
3395 }
3396 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3397
3398 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3399  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3400  * for details.
3401  */
3402 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3403 {
3404         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3405         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3406         unsigned long timeout;
3407
3408         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_DELAYED_ACK);
3409
3410         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3411                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3412                 int max_ato = HZ / 2;
3413
3414                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3415                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3416                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3417
3418                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3419
3420                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3421                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3422                  * directly.
3423                  */
3424                 if (tp->srtt_us) {
3425                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3426                                         TCP_DELACK_MIN);
3427
3428                         if (rtt < max_ato)
3429                                 max_ato = rtt;
3430                 }
3431
3432                 ato = min(ato, max_ato);
3433         }
3434
3435         /* Stay within the limit we were given */
3436         timeout = jiffies + ato;
3437
3438         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3439         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3440                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3441                  * send ACK now.
3442                  */
3443                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3444                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3445                         tcp_send_ack(sk);
3446                         return;
3447                 }
3448
3449                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3450                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3451         }
3452         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3453         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3454         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3455 }
3456
3457 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3458 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3459 {
3460         struct sk_buff *buff;
3461
3462         /* If we have been reset, we may not send again. */
3463         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3464                 return;
3465
3466         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_NON_DELAYED_ACK);
3467
3468         /* We are not putting this on the write queue, so
3469          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3470          * sock.
3471          */
3472         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3473                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3474         if (unlikely(!buff)) {
3475                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3476                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3477                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3478                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3479                 return;
3480         }
3481
3482         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3483         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3484         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3485
3486         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3487          * too much.
3488          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3489          */
3490         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3491
3492         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3493         skb_mstamp_get(&buff->skb_mstamp);
3494         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0);
3495 }
3496 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_send_ack);
3497
3498 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3499  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3500  *
3501  * Question: what should we make while urgent mode?
3502  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3503  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3504  *
3505  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3506  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3507  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3508  */
3509 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3510 {
3511         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3512         struct sk_buff *skb;
3513
3514         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3515         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3516                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3517         if (!skb)
3518                 return -1;
3519
3520         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3521         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3522         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3523          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3524          * send it.
3525          */
3526         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3527         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3528         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3529         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3530 }
3531
3532 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3533 {
3534         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3535                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3536                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3537         }
3538 }
3539
3540 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3541 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3542 {
3543         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3544         struct sk_buff *skb;
3545
3546         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3547                 return -1;
3548
3549         skb = tcp_send_head(sk);
3550         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3551                 int err;
3552                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3553                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3554
3555                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3556                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3557
3558                 /* We are probing the opening of a window
3559                  * but the window size is != 0
3560                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3561                  */
3562                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3563                     skb->len > mss) {
3564                         seg_size = min(seg_size, mss);
3565                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3566                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3567                                 return -1;
3568                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3569                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3570
3571                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3572                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3573                 if (!err)
3574                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3575                 return err;
3576         } else {
3577                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3578                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3579                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3580         }
3581 }
3582
3583 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3584  * a partial packet else a zero probe.
3585  */
3586 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3587 {
3588         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3589         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3590         struct net *net = sock_net(sk);
3591         unsigned long probe_max;
3592         int err;
3593
3594         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3595
3596         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3597                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3598                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3599                 icsk->icsk_backoff = 0;
3600                 return;
3601         }
3602
3603         if (err <= 0) {
3604                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3605                         icsk->icsk_backoff++;
3606                 icsk->icsk_probes_out++;
3607                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3608         } else {
3609                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3610                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3611                  * Let local senders to fight for local resources.
3612                  *
3613                  * Use accumulated backoff yet.
3614                  */
3615                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3616                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3617                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3618         }
3619         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3620                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3621                                   TCP_RTO_MAX);
3622 }
3623
3624 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3625 {
3626         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3627         struct flowi fl;
3628         int res;
3629
3630         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3631         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3632         if (!res) {
3633                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3634                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3635                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3636                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3637         }
3638         return res;
3639 }
3640 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);