]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - net/ipv4/tcp_output.c
3b22dcb7bb5c41984be548a6fd20ee53daf9cf4d
[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 two TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 131072;
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 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 unsigned int sysctl_tcp_notsent_lowat __read_mostly = UINT_MAX;
69 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_notsent_lowat);
70
71 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
72                            int push_one, gfp_t gfp);
73
74 /* Account for new data that has been sent to the network. */
75 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
76 {
77         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
78         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
79         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
80
81         tcp_advance_send_head(sk, skb);
82         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
83
84         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
85         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
86             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
87                 tcp_rearm_rto(sk);
88         }
89
90         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
91                       tcp_skb_pcount(skb));
92 }
93
94 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
95  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
96  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
97  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
98  * invalid. OK, let's make this for now:
99  */
100 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
101 {
102         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
103
104         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
105                 return tp->snd_nxt;
106         else
107                 return tcp_wnd_end(tp);
108 }
109
110 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
111  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
112  *
113  * 1. It is independent of path mtu.
114  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
115  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
116  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
117  *    large MSS.
118  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
119  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
120  *    This may be overridden via information stored in routing table.
121  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
122  *    probably even Jumbo".
123  */
124 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
125 {
126         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
127         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
128         int mss = tp->advmss;
129
130         if (dst) {
131                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
132
133                 if (metric < mss) {
134                         mss = metric;
135                         tp->advmss = mss;
136                 }
137         }
138
139         return (__u16)mss;
140 }
141
142 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
143  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
144 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
145 {
146         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
147         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
148         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
149         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
150
151         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
152
153         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
154         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
155
156         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
157                 cwnd >>= 1;
158         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
159         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
160         tp->snd_cwnd_used = 0;
161 }
162
163 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
164 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
165                                 struct sock *sk)
166 {
167         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
168         const u32 now = tcp_time_stamp;
169         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
170
171         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
172             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
173                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
174
175         tp->lsndtime = now;
176
177         /* If it is a reply for ato after last received
178          * packet, enter pingpong mode.
179          */
180         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato &&
181             (!dst || !dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)))
182                         icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
183 }
184
185 /* Account for an ACK we sent. */
186 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
187 {
188         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
189         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
190 }
191
192
193 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
194 {
195         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
196          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
197          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
198          * limit when mss is larger than 1460.
199          */
200         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
201
202         if (mss > 1460)
203                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
204         return init_rwnd;
205 }
206
207 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
208  * Based on the assumption that the given amount of space
209  * will be offered. Store the results in the tp structure.
210  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
211  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
212  * This MUST be enforced by all callers.
213  */
214 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
215                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
216                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
217                                __u32 init_rcv_wnd)
218 {
219         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
220
221         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
222         if (*window_clamp == 0)
223                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
224         space = min(*window_clamp, space);
225
226         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
227         if (space > mss)
228                 space = (space / mss) * mss;
229
230         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
231          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
232          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
233          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
234          * unless the remote has sent us a window scaling option,
235          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
236          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
237          */
238         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
239                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
240         else
241                 (*rcv_wnd) = space;
242
243         (*rcv_wscale) = 0;
244         if (wscale_ok) {
245                 /* Set window scaling on max possible window
246                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
247                  */
248                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
249                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
250                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
251                         space >>= 1;
252                         (*rcv_wscale)++;
253                 }
254         }
255
256         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
257                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
258                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
259                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
260         }
261
262         /* Set the clamp no higher than max representable value */
263         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
266
267 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
268  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
269  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
270  * frame.
271  */
272 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
273 {
274         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
275         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
276         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
277         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
278
279         /* Never shrink the offered window */
280         if (new_win < cur_win) {
281                 /* Danger Will Robinson!
282                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
283                  * we will not be able to advertise a zero
284                  * window in time.  --DaveM
285                  *
286                  * Relax Will Robinson.
287                  */
288                 if (new_win == 0)
289                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
290                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
291                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
292         }
293         tp->rcv_wnd = new_win;
294         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
295
296         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
297          * scaled window.
298          */
299         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
300                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
301         else
302                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
303
304         /* RFC1323 scaling applied */
305         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
306
307         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
308         if (new_win == 0) {
309                 tp->pred_flags = 0;
310                 if (old_win)
311                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
312                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
313         } else if (old_win == 0) {
314                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
315         }
316
317         return new_win;
318 }
319
320 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
321 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
322 {
323         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
324         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
325                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
326 }
327
328 /* Packet ECN state for a SYN.  */
329 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
330 {
331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
332
333         tp->ecn_flags = 0;
334         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
335                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
336                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
337         }
338 }
339
340 static __inline__ void
341 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
342 {
343         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
344                 th->ece = 1;
345 }
346
347 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
348  * be sent.
349  */
350 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
351                                 int tcp_header_len)
352 {
353         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
354
355         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
356                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
357                 if (skb->len != tcp_header_len &&
358                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
359                         INET_ECN_xmit(sk);
360                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
361                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
362                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
363                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
364                         }
365                 } else {
366                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
367                         INET_ECN_dontxmit(sk);
368                 }
369                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
370                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
371         }
372 }
373
374 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
375  * auto increment end seqno.
376  */
377 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
378 {
379         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
380
381         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
382         skb->csum = 0;
383
384         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
385         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
386
387         shinfo->gso_segs = 1;
388         shinfo->gso_size = 0;
389         shinfo->gso_type = 0;
390
391         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
392         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
393                 seq++;
394         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
395 }
396
397 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
398 {
399         return tp->snd_una != tp->snd_up;
400 }
401
402 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
403 #define OPTION_TS               (1 << 1)
404 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
405 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
406 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
407
408 struct tcp_out_options {
409         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
410         u16 mss;                /* 0 to disable */
411         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
412         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
413         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
414         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
415         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
416         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
417 };
418
419 /* Write previously computed TCP options to the packet.
420  *
421  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
422  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
423  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
424  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
425  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
426  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
427  * particular reason why the ordering would need to be changed).
428  *
429  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
430  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
431  */
432 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
433                               struct tcp_out_options *opts)
434 {
435         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
436
437         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
438                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
439                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
440                 /* overload cookie hash location */
441                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
442                 ptr += 4;
443         }
444
445         if (unlikely(opts->mss)) {
446                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
447                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
448                                opts->mss);
449         }
450
451         if (likely(OPTION_TS & options)) {
452                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
453                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
454                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
455                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
456                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
457                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
458                 } else {
459                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
460                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
461                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
462                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
463                 }
464                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
465                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
466         }
467
468         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
469                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
470                                (TCPOPT_NOP << 16) |
471                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
472                                TCPOLEN_SACK_PERM);
473         }
474
475         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
476                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
477                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
478                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
479                                opts->ws);
480         }
481
482         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
483                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
484                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
485                 int this_sack;
486
487                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
488                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
489                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
490                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
491                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
492
493                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
494                      ++this_sack) {
495                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
496                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
497                 }
498
499                 tp->rx_opt.dsack = 0;
500         }
501
502         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
503                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
504
505                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
506                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
507                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
508
509                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
510                 if ((foc->len & 3) == 2) {
511                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
512                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
513                 }
514                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
515         }
516 }
517
518 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
519  * network wire format yet.
520  */
521 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
522                                 struct tcp_out_options *opts,
523                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
524 {
525         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
526         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
527         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
528
529 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
530         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
531         if (*md5) {
532                 opts->options |= OPTION_MD5;
533                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
534         }
535 #else
536         *md5 = NULL;
537 #endif
538
539         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
540          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
541          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
542          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
543          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
544          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
545          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
546          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
547          * going out.  */
548         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
549         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
550
551         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
552                 opts->options |= OPTION_TS;
553                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
554                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
555                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
556         }
557         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
558                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
559                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
560                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
561         }
562         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
563                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
564                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
565                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
566         }
567
568         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
569                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
570                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
571                 if (remaining >= need) {
572                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
573                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
574                         remaining -= need;
575                         tp->syn_fastopen = 1;
576                 }
577         }
578
579         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
580 }
581
582 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
583 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
584                                    struct request_sock *req,
585                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
586                                    struct tcp_out_options *opts,
587                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
588                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
589 {
590         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
591         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
592
593 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
594         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
595         if (*md5) {
596                 opts->options |= OPTION_MD5;
597                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
598
599                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
600                  * options. There was discussion about disabling SACK
601                  * rather than TS in order to fit in better with old,
602                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
603                  */
604                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
605         }
606 #else
607         *md5 = NULL;
608 #endif
609
610         /* We always send an MSS option. */
611         opts->mss = mss;
612         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
613
614         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
615                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
616                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
617                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
618         }
619         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
620                 opts->options |= OPTION_TS;
621                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb);
622                 opts->tsecr = req->ts_recent;
623                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
624         }
625         if (likely(ireq->sack_ok)) {
626                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
627                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
628                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
629         }
630         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
631                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
632                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
633                 if (remaining >= need) {
634                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
635                         opts->fastopen_cookie = foc;
636                         remaining -= need;
637                 }
638         }
639
640         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
641 }
642
643 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
644  * final wire format yet.
645  */
646 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
647                                         struct tcp_out_options *opts,
648                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
649 {
650         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
651         unsigned int size = 0;
652         unsigned int eff_sacks;
653
654         opts->options = 0;
655
656 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
657         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
658         if (unlikely(*md5)) {
659                 opts->options |= OPTION_MD5;
660                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
661         }
662 #else
663         *md5 = NULL;
664 #endif
665
666         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
667                 opts->options |= OPTION_TS;
668                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
669                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
670                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
671         }
672
673         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
674         if (unlikely(eff_sacks)) {
675                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
676                 opts->num_sack_blocks =
677                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
678                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
679                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
680                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
681                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
682         }
683
684         return size;
685 }
686
687
688 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
689  *
690  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
691  * to reduce RTT and bufferbloat.
692  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
693  *
694  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
695  * needs to be reallocated in a driver.
696  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
697  *
698  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
699  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
700  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
701  */
702 struct tsq_tasklet {
703         struct tasklet_struct   tasklet;
704         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
705 };
706 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
707
708 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
709 {
710         if ((1 << sk->sk_state) &
711             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
712              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
713                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
714                                0, GFP_ATOMIC);
715 }
716 /*
717  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
718  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
719  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
720  * interrupt us (non NAPI drivers)
721  */
722 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
723 {
724         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
725         LIST_HEAD(list);
726         unsigned long flags;
727         struct list_head *q, *n;
728         struct tcp_sock *tp;
729         struct sock *sk;
730
731         local_irq_save(flags);
732         list_splice_init(&tsq->head, &list);
733         local_irq_restore(flags);
734
735         list_for_each_safe(q, n, &list) {
736                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
737                 list_del(&tp->tsq_node);
738
739                 sk = (struct sock *)tp;
740                 bh_lock_sock(sk);
741
742                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
743                         tcp_tsq_handler(sk);
744                 } else {
745                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
746                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
747                 }
748                 bh_unlock_sock(sk);
749
750                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
751                 sk_free(sk);
752         }
753 }
754
755 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
756                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
757                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
758                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
759 /**
760  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
761  * @sk: socket
762  *
763  * called from release_sock() to perform protocol dependent
764  * actions before socket release.
765  */
766 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
767 {
768         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
769         unsigned long flags, nflags;
770
771         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
772         do {
773                 flags = tp->tsq_flags;
774                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
775                         return;
776                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
777         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
778
779         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
780                 tcp_tsq_handler(sk);
781
782         /* Here begins the tricky part :
783          * We are called from release_sock() with :
784          * 1) BH disabled
785          * 2) sk_lock.slock spinlock held
786          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
787          *
788          * But following code is meant to be called from BH handlers,
789          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
790          */
791         sock_release_ownership(sk);
792
793         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
794                 tcp_write_timer_handler(sk);
795                 __sock_put(sk);
796         }
797         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
798                 tcp_delack_timer_handler(sk);
799                 __sock_put(sk);
800         }
801         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
802                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
803                 __sock_put(sk);
804         }
805 }
806 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
807
808 void __init tcp_tasklet_init(void)
809 {
810         int i;
811
812         for_each_possible_cpu(i) {
813                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
814
815                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
816                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
817                              tcp_tasklet_func,
818                              (unsigned long)tsq);
819         }
820 }
821
822 /*
823  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
824  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
825  * hold qdisc lock.
826  */
827 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
828 {
829         struct sock *sk = skb->sk;
830         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
831
832         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
833             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
834                 unsigned long flags;
835                 struct tsq_tasklet *tsq;
836
837                 /* Keep a ref on socket.
838                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
839                  */
840                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
841
842                 /* queue this socket to tasklet queue */
843                 local_irq_save(flags);
844                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
845                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
846                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
847                 local_irq_restore(flags);
848         } else {
849                 sock_wfree(skb);
850         }
851 }
852
853 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
854  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
855  * transmission and possible later retransmissions.
856  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
857  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
858  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
859  * device.
860  *
861  * We are working here with either a clone of the original
862  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
863  */
864 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
865                             gfp_t gfp_mask)
866 {
867         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
868         struct inet_sock *inet;
869         struct tcp_sock *tp;
870         struct tcp_skb_cb *tcb;
871         struct tcp_out_options opts;
872         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
873         struct tcp_md5sig_key *md5;
874         struct tcphdr *th;
875         int err;
876
877         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
878
879         if (clone_it) {
880                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
881
882                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
883                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
884                 else
885                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
886                 if (unlikely(!skb))
887                         return -ENOBUFS;
888         }
889
890         inet = inet_sk(sk);
891         tp = tcp_sk(sk);
892         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
893         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
894
895         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
896                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
897         else
898                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
899                                                            &md5);
900         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
901
902         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
903                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
904
905         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
906          * another queue.
907          */
908         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
909
910         skb_push(skb, tcp_header_size);
911         skb_reset_transport_header(skb);
912
913         skb_orphan(skb);
914         skb->sk = sk;
915         skb->destructor = tcp_wfree;
916         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
917         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
918
919         /* Build TCP header and checksum it. */
920         th = tcp_hdr(skb);
921         th->source              = inet->inet_sport;
922         th->dest                = inet->inet_dport;
923         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
924         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
925         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
926                                         tcb->tcp_flags);
927
928         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
929                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
930                  * is never scaled.
931                  */
932                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
933         } else {
934                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
935         }
936         th->check               = 0;
937         th->urg_ptr             = 0;
938
939         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
940         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
941                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
942                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
943                         th->urg = 1;
944                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
945                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
946                         th->urg = 1;
947                 }
948         }
949
950         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
951         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
952                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
953
954 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
955         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
956         if (md5) {
957                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
958                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
959                                                md5, sk, NULL, skb);
960         }
961 #endif
962
963         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
964
965         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
966                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
967
968         if (skb->len != tcp_header_size)
969                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
970
971         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
972                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
973                               tcp_skb_pcount(skb));
974
975         /* Our usage of tstamp should remain private */
976         skb->tstamp.tv64 = 0;
977         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
978
979         if (likely(err <= 0))
980                 return err;
981
982         tcp_enter_cwr(sk);
983
984         return net_xmit_eval(err);
985 }
986
987 /* This routine just queues the buffer for sending.
988  *
989  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
990  * otherwise socket can stall.
991  */
992 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
993 {
994         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
995
996         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
997         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
998         skb_header_release(skb);
999         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1000         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1001         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1002 }
1003
1004 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1005 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1006                                  unsigned int mss_now)
1007 {
1008         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1009
1010         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
1011         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
1012
1013         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1014                 /* Avoid the costly divide in the normal
1015                  * non-TSO case.
1016                  */
1017                 shinfo->gso_segs = 1;
1018                 shinfo->gso_size = 0;
1019                 shinfo->gso_type = 0;
1020         } else {
1021                 shinfo->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1022                 shinfo->gso_size = mss_now;
1023                 shinfo->gso_type = sk->sk_gso_type;
1024         }
1025 }
1026
1027 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1028  * skb is counted to fackets_out or not.
1029  */
1030 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1031                                    int decr)
1032 {
1033         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1034
1035         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1036                 return;
1037
1038         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1039                 tp->fackets_out -= decr;
1040 }
1041
1042 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1043  * tweaks to fix counters
1044  */
1045 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1046 {
1047         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1048
1049         tp->packets_out -= decr;
1050
1051         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1052                 tp->sacked_out -= decr;
1053         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1054                 tp->retrans_out -= decr;
1055         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1056                 tp->lost_out -= decr;
1057
1058         /* Reno case is special. Sigh... */
1059         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1060                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1061
1062         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1063
1064         if (tp->lost_skb_hint &&
1065             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1066             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1067                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1068
1069         tcp_verify_left_out(tp);
1070 }
1071
1072 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1073 {
1074         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1075
1076         if (unlikely(shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP) &&
1077             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1078                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1079                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1080
1081                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1082                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1083                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1084         }
1085 }
1086
1087 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1088  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1089  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1090  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1091  */
1092 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1093                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1094 {
1095         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1096         struct sk_buff *buff;
1097         int nsize, old_factor;
1098         int nlen;
1099         u8 flags;
1100
1101         if (WARN_ON(len > skb->len))
1102                 return -EINVAL;
1103
1104         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1105         if (nsize < 0)
1106                 nsize = 0;
1107
1108         if (skb_unclone(skb, gfp))
1109                 return -ENOMEM;
1110
1111         /* Get a new skb... force flag on. */
1112         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp);
1113         if (buff == NULL)
1114                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1115
1116         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1117         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1118         nlen = skb->len - len - nsize;
1119         buff->truesize += nlen;
1120         skb->truesize -= nlen;
1121
1122         /* Correct the sequence numbers. */
1123         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1124         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1125         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1126
1127         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1128         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1129         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1130         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1131         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1132
1133         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1134                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1135                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1136                                                        skb_put(buff, nsize),
1137                                                        nsize, 0);
1138
1139                 skb_trim(skb, len);
1140
1141                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1142         } else {
1143                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1144                 skb_split(skb, buff, len);
1145         }
1146
1147         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1148
1149         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1150          * skbs, which it never sent before. --ANK
1151          */
1152         buff->tstamp = skb->tstamp;
1153         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1154
1155         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1156
1157         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1158         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1159         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1160
1161         /* If this packet has been sent out already, we must
1162          * adjust the various packet counters.
1163          */
1164         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1165                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1166                         tcp_skb_pcount(buff);
1167
1168                 if (diff)
1169                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1170         }
1171
1172         /* Link BUFF into the send queue. */
1173         skb_header_release(buff);
1174         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1175
1176         return 0;
1177 }
1178
1179 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1180  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1181  * immediately discarded.
1182  */
1183 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1184 {
1185         struct skb_shared_info *shinfo;
1186         int i, k, eat;
1187
1188         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1189         if (eat) {
1190                 __skb_pull(skb, eat);
1191                 len -= eat;
1192                 if (!len)
1193                         return;
1194         }
1195         eat = len;
1196         k = 0;
1197         shinfo = skb_shinfo(skb);
1198         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1199                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1200
1201                 if (size <= eat) {
1202                         skb_frag_unref(skb, i);
1203                         eat -= size;
1204                 } else {
1205                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1206                         if (eat) {
1207                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1208                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1209                                 eat = 0;
1210                         }
1211                         k++;
1212                 }
1213         }
1214         shinfo->nr_frags = k;
1215
1216         skb_reset_tail_pointer(skb);
1217         skb->data_len -= len;
1218         skb->len = skb->data_len;
1219 }
1220
1221 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1222 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1223 {
1224         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1225                 return -ENOMEM;
1226
1227         __pskb_trim_head(skb, len);
1228
1229         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1230         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1231
1232         skb->truesize        -= len;
1233         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1234         sk_mem_uncharge(sk, len);
1235         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1236
1237         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1238         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1239                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1240
1241         return 0;
1242 }
1243
1244 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1245 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1246 {
1247         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1248         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1249         int mss_now;
1250
1251         /* Calculate base mss without TCP options:
1252            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1253          */
1254         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1255
1256         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1257         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1258                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1259
1260                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1261                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1262         }
1263
1264         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1265         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1266                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1267
1268         /* Now subtract optional transport overhead */
1269         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1270
1271         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1272         if (mss_now < 48)
1273                 mss_now = 48;
1274         return mss_now;
1275 }
1276
1277 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1278 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1279 {
1280         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1281         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1282                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1283 }
1284
1285 /* Inverse of above */
1286 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1287 {
1288         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1289         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1290         int mtu;
1291
1292         mtu = mss +
1293               tp->tcp_header_len +
1294               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1295               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1296
1297         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1298         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1299                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1300
1301                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1302                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1303         }
1304         return mtu;
1305 }
1306
1307 /* MTU probing init per socket */
1308 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1309 {
1310         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1311         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1312
1313         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1314         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1315                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1316         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1317         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1318 }
1319 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1320
1321 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1322
1323    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1324    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1325
1326    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1327    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1328    It also does not include TCP options.
1329
1330    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1331
1332    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1333    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1334    taking into account current pmtu, but never exceeds
1335    tp->rx_opt.mss_clamp.
1336
1337    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1338    DOES NOT include either tcp or ip options.
1339
1340    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1341    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1342  */
1343 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1344 {
1345         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1346         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1347         int mss_now;
1348
1349         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1350                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1351
1352         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1353         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1354
1355         /* And store cached results */
1356         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1357         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1358                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1359         tp->mss_cache = mss_now;
1360
1361         return mss_now;
1362 }
1363 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1364
1365 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1366  * and even PMTU discovery events into account.
1367  */
1368 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1369 {
1370         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1371         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1372         u32 mss_now;
1373         unsigned int header_len;
1374         struct tcp_out_options opts;
1375         struct tcp_md5sig_key *md5;
1376
1377         mss_now = tp->mss_cache;
1378
1379         if (dst) {
1380                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1381                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1382                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1383         }
1384
1385         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1386                      sizeof(struct tcphdr);
1387         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1388          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1389          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1390          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1391         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1392                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1393                 mss_now -= delta;
1394         }
1395
1396         return mss_now;
1397 }
1398
1399 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1400  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1401  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1402  */
1403 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1404 {
1405         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1406
1407         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1408             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1409                 /* Limited by application or receiver window. */
1410                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1411                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1412                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1413                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1414                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1415                 }
1416                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1417         }
1418         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1419 }
1420
1421 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1422 {
1423         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1424
1425         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1426          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1427          */
1428         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1429             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1430                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1431                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1432                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1433         }
1434
1435         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1436                 /* Network is feed fully. */
1437                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1438                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1439         } else {
1440                 /* Network starves. */
1441                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1442                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1443
1444                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1445                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1446                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1447         }
1448 }
1449
1450 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1451 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1452 {
1453         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1454                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1455 }
1456
1457 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1458  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1459  * The test is really :
1460  * if ((skb->len % mss) != 0)
1461  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1462  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1463  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1464  */
1465 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1466                                 const struct sk_buff *skb)
1467 {
1468         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1469                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1470 }
1471
1472 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1473  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1474  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1475  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1476  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1477  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1478  */
1479 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1480                             int nonagle)
1481 {
1482         return partial &&
1483                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1484                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1485 }
1486 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1487 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1488                                         const struct sk_buff *skb,
1489                                         unsigned int mss_now,
1490                                         unsigned int max_segs,
1491                                         int nonagle)
1492 {
1493         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1494         u32 partial, needed, window, max_len;
1495
1496         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1497         max_len = mss_now * max_segs;
1498
1499         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1500                 return max_len;
1501
1502         needed = min(skb->len, window);
1503
1504         if (max_len <= needed)
1505                 return max_len;
1506
1507         partial = needed % mss_now;
1508         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1509          * to include this last segment in this skb.
1510          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1511          */
1512         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1513                 return needed - partial;
1514
1515         return needed;
1516 }
1517
1518 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1519  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1520  */
1521 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1522                                          const struct sk_buff *skb)
1523 {
1524         u32 in_flight, cwnd;
1525
1526         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1527         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1528             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1529                 return 1;
1530
1531         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1532         cwnd = tp->snd_cwnd;
1533         if (in_flight < cwnd)
1534                 return (cwnd - in_flight);
1535
1536         return 0;
1537 }
1538
1539 /* Initialize TSO state of a skb.
1540  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1541  * SKB onto the wire.
1542  */
1543 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1544                              unsigned int mss_now)
1545 {
1546         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1547
1548         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1549                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1550                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1551         }
1552         return tso_segs;
1553 }
1554
1555
1556 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1557  * sent now.
1558  */
1559 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1560                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1561 {
1562         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1563          * write_queue (they have no chances to get new data).
1564          *
1565          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1566          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1567          */
1568         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1569                 return true;
1570
1571         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1572         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1573                 return true;
1574
1575         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1576                 return true;
1577
1578         return false;
1579 }
1580
1581 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1582 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1583                              const struct sk_buff *skb,
1584                              unsigned int cur_mss)
1585 {
1586         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1587
1588         if (skb->len > cur_mss)
1589                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1590
1591         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1592 }
1593
1594 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1595  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1596  * packets allowed by the congestion window.
1597  */
1598 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1599                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1600 {
1601         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1602         unsigned int cwnd_quota;
1603
1604         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1605
1606         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1607                 return 0;
1608
1609         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1610         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1611                 cwnd_quota = 0;
1612
1613         return cwnd_quota;
1614 }
1615
1616 /* Test if sending is allowed right now. */
1617 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1618 {
1619         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1620         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1621
1622         return skb &&
1623                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1624                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1625                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1626 }
1627
1628 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1629  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1630  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1631  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1632  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1633  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1634  */
1635 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1636                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1637 {
1638         struct sk_buff *buff;
1639         int nlen = skb->len - len;
1640         u8 flags;
1641
1642         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1643         if (skb->len != skb->data_len)
1644                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1645
1646         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1647         if (unlikely(buff == NULL))
1648                 return -ENOMEM;
1649
1650         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1651         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1652         buff->truesize += nlen;
1653         skb->truesize -= nlen;
1654
1655         /* Correct the sequence numbers. */
1656         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1657         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1658         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1659
1660         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1661         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1662         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1663         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1664
1665         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1666         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1667
1668         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1669         skb_split(skb, buff, len);
1670         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1671
1672         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1673         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1674         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1675
1676         /* Link BUFF into the send queue. */
1677         skb_header_release(buff);
1678         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1679
1680         return 0;
1681 }
1682
1683 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1684  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1685  *
1686  * This algorithm is from John Heffner.
1687  */
1688 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1689                                  bool *is_cwnd_limited)
1690 {
1691         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1692         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1693         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1694         int win_divisor;
1695
1696         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1697                 goto send_now;
1698
1699         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1700                 goto send_now;
1701
1702         /* Defer for less than two clock ticks. */
1703         if (tp->tso_deferred &&
1704             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1705                 goto send_now;
1706
1707         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1708
1709         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1710
1711         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1712
1713         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1714         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1715
1716         limit = min(send_win, cong_win);
1717
1718         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1719         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1720                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1721                 goto send_now;
1722
1723         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1724         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1725                 goto send_now;
1726
1727         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1728         if (win_divisor) {
1729                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1730
1731                 /* If at least some fraction of a window is available,
1732                  * just use it.
1733                  */
1734                 chunk /= win_divisor;
1735                 if (limit >= chunk)
1736                         goto send_now;
1737         } else {
1738                 /* Different approach, try not to defer past a single
1739                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1740                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1741                  * then send now.
1742                  */
1743                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1744                         goto send_now;
1745         }
1746
1747         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1748          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1749          */
1750         if (!tp->tso_deferred)
1751                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1752
1753         if (cong_win < send_win && cong_win < skb->len)
1754                 *is_cwnd_limited = true;
1755
1756         return true;
1757
1758 send_now:
1759         tp->tso_deferred = 0;
1760         return false;
1761 }
1762
1763 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1764  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1765  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1766  * changes resulting in larger path MTUs.
1767  *
1768  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1769  *         1 if a probe was sent,
1770  *         -1 otherwise
1771  */
1772 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1773 {
1774         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1775         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1776         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1777         int len;
1778         int probe_size;
1779         int size_needed;
1780         int copy;
1781         int mss_now;
1782
1783         /* Not currently probing/verifying,
1784          * not in recovery,
1785          * have enough cwnd, and
1786          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1787         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1788             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1789             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1790             tp->snd_cwnd < 11 ||
1791             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1792                 return -1;
1793
1794         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1795         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1796         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1797         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1798         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1799                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1800                 return -1;
1801         }
1802
1803         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1804         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1805                 return -1;
1806
1807         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1808                 return -1;
1809         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1810                 return 0;
1811
1812         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1813         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1814                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1815                         return -1;
1816                 else
1817                         return 0;
1818         }
1819
1820         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1821         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1822                 return -1;
1823         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1824         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1825
1826         skb = tcp_send_head(sk);
1827
1828         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1829         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1830         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1831         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1832         nskb->csum = 0;
1833         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1834
1835         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1836
1837         len = 0;
1838         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1839                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1840                 if (nskb->ip_summed)
1841                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1842                 else
1843                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1844                                                             skb_put(nskb, copy),
1845                                                             copy, nskb->csum);
1846
1847                 if (skb->len <= copy) {
1848                         /* We've eaten all the data from this skb.
1849                          * Throw it away. */
1850                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1851                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1852                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1853                 } else {
1854                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1855                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1856                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1857                                 skb_pull(skb, copy);
1858                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1859                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1860                                                                  skb->len, 0);
1861                         } else {
1862                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1863                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1864                         }
1865                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1866                 }
1867
1868                 len += copy;
1869
1870                 if (len >= probe_size)
1871                         break;
1872         }
1873         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1874
1875         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1876          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
1877          */
1878         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1879                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1880                  * effectively two packets. */
1881                 tp->snd_cwnd--;
1882                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1883
1884                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1885                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1886                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1887
1888                 return 1;
1889         }
1890
1891         return -1;
1892 }
1893
1894 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1895  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1896  * window for us.
1897  *
1898  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1899  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1900  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1901  *
1902  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1903  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1904
1905  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1906  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1907  */
1908 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1909                            int push_one, gfp_t gfp)
1910 {
1911         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1912         struct sk_buff *skb;
1913         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1914         int cwnd_quota;
1915         int result;
1916         bool is_cwnd_limited = false;
1917
1918         sent_pkts = 0;
1919
1920         if (!push_one) {
1921                 /* Do MTU probing. */
1922                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1923                 if (!result) {
1924                         return false;
1925                 } else if (result > 0) {
1926                         sent_pkts = 1;
1927                 }
1928         }
1929
1930         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1931                 unsigned int limit;
1932
1933                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1934                 BUG_ON(!tso_segs);
1935
1936                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
1937                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
1938                         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
1939                         goto repair; /* Skip network transmission */
1940                 }
1941
1942                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1943                 if (!cwnd_quota) {
1944                         is_cwnd_limited = true;
1945                         if (push_one == 2)
1946                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1947                                 cwnd_quota = 1;
1948                         else
1949                                 break;
1950                 }
1951
1952                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1953                         break;
1954
1955                 if (tso_segs == 1) {
1956                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1957                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1958                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1959                                 break;
1960                 } else {
1961                         if (!push_one &&
1962                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited))
1963                                 break;
1964                 }
1965
1966                 /* TCP Small Queues :
1967                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1968                  * This allows for :
1969                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1970                  *  - faster recovery
1971                  *  - high rates
1972                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
1973                  * of queued bytes to ensure line rate.
1974                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
1975                  */
1976                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
1977                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
1978
1979                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1980                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1981                         /* It is possible TX completion already happened
1982                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
1983                          * test again the condition.
1984                          */
1985                         smp_mb__after_atomic();
1986                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
1987                                 break;
1988                 }
1989
1990                 limit = mss_now;
1991                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1992                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1993                                                     min_t(unsigned int,
1994                                                           cwnd_quota,
1995                                                           sk->sk_gso_max_segs),
1996                                                     nonagle);
1997
1998                 if (skb->len > limit &&
1999                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2000                         break;
2001
2002                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2003                         break;
2004
2005 repair:
2006                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2007                  * This call will increment packets_out.
2008                  */
2009                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2010
2011                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2012                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2013
2014                 if (push_one)
2015                         break;
2016         }
2017
2018         if (likely(sent_pkts)) {
2019                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2020                         tp->prr_out += sent_pkts;
2021
2022                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2023                 if (push_one != 2)
2024                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2025                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2026                 return false;
2027         }
2028         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
2029 }
2030
2031 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2032 {
2033         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2034         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2035         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2036         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2037
2038         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
2039                 return false;
2040         /* No consecutive loss probes. */
2041         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2042                 tcp_rearm_rto(sk);
2043                 return false;
2044         }
2045         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2046          * finishes.
2047          */
2048         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
2049                 return false;
2050
2051         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2052         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2053                 return false;
2054
2055         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2056          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2057          */
2058         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->srtt_us || !tp->packets_out ||
2059             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2060                 return false;
2061
2062         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2063              tcp_send_head(sk))
2064                 return false;
2065
2066         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2067          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
2068          */
2069         timeout = rtt << 1;
2070         if (tp->packets_out == 1)
2071                 timeout = max_t(u32, timeout,
2072                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2073         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2074
2075         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2076         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2077         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2078         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2079                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2080                 if (delta > 0)
2081                         timeout = delta;
2082         }
2083
2084         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2085                                   TCP_RTO_MAX);
2086         return true;
2087 }
2088
2089 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2090  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2091  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2092  * Note: This is called from BH context only.
2093  */
2094 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2095                                     const struct sk_buff *skb)
2096 {
2097         const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
2098
2099         if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
2100                      fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE)) {
2101                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2102                                  LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2103                 return true;
2104         }
2105         return false;
2106 }
2107
2108 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2109  * retransmit the last segment.
2110  */
2111 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2112 {
2113         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2114         struct sk_buff *skb;
2115         int pcount;
2116         int mss = tcp_current_mss(sk);
2117         int err = -1;
2118
2119         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2120                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2121                 goto rearm_timer;
2122         }
2123
2124         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2125         if (tp->tlp_high_seq)
2126                 goto rearm_timer;
2127
2128         /* Retransmit last segment. */
2129         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2130         if (WARN_ON(!skb))
2131                 goto rearm_timer;
2132
2133         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2134                 goto rearm_timer;
2135
2136         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2137         if (WARN_ON(!pcount))
2138                 goto rearm_timer;
2139
2140         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2141                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2142                                           GFP_ATOMIC)))
2143                         goto rearm_timer;
2144                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2145         }
2146
2147         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2148                 goto rearm_timer;
2149
2150         err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2151
2152         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2153         if (likely(!err))
2154                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2155
2156 rearm_timer:
2157         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2158                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2159                                   TCP_RTO_MAX);
2160
2161         if (likely(!err))
2162                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2163                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2164 }
2165
2166 /* Push out any pending frames which were held back due to
2167  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2168  * The socket must be locked by the caller.
2169  */
2170 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2171                                int nonagle)
2172 {
2173         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2174          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2175          * all will be happy.
2176          */
2177         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2178                 return;
2179
2180         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2181                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2182                 tcp_check_probe_timer(sk);
2183 }
2184
2185 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2186  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2187  */
2188 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2189 {
2190         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2191
2192         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2193
2194         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2195 }
2196
2197 /* This function returns the amount that we can raise the
2198  * usable window based on the following constraints
2199  *
2200  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2201  * 2. We limit memory per socket
2202  *
2203  * RFC 1122:
2204  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2205  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2206  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2207  *
2208  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2209  * it at least MSS bytes.
2210  *
2211  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2212  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2213  *
2214  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2215  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2216  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2217  * window to always advance by a single byte.
2218  *
2219  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2220  * then this will not be a problem.
2221  *
2222  * BSD seems to make the following compromise:
2223  *
2224  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2225  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2226  *      then set the window to 0.
2227  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2228  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2229  *      and from being larger than the largest representable value.
2230  *
2231  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2232  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2233  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2234  * those cases where the window is constrained on the sender side
2235  * because the pipeline is full.
2236  *
2237  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2238  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2239  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2240  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2241  * of having a fixed window size at almost all times.
2242  *
2243  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2244  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2245  *
2246  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2247  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2248  */
2249 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2250 {
2251         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2252         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2253         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2254          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2255          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2256          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2257          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2258          */
2259         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2260         int free_space = tcp_space(sk);
2261         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2262         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2263         int window;
2264
2265         if (mss > full_space)
2266                 mss = full_space;
2267
2268         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2269                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2270
2271                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2272                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2273                                                4U * tp->advmss);
2274
2275                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2276                  * increase it due to wscale.
2277                  */
2278                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2279
2280                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2281                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2282                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2283                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2284                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2285                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2286                  */
2287                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2288                         return 0;
2289         }
2290
2291         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2292                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2293
2294         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2295          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2296          */
2297         window = tp->rcv_wnd;
2298         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2299                 window = free_space;
2300
2301                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2302                  * Import case: prevent zero window announcement if
2303                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2304                  */
2305                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2306                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2307                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2308         } else {
2309                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2310                  * Window clamp already applied above.
2311                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2312                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2313                  * and multiply from happening most of the time.
2314                  * We also don't do any window rounding when the free space
2315                  * is too small.
2316                  */
2317                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2318                         window = (free_space / mss) * mss;
2319                 else if (mss == full_space &&
2320                          free_space > window + (full_space >> 1))
2321                         window = free_space;
2322         }
2323
2324         return window;
2325 }
2326
2327 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2328 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2329 {
2330         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2331         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2332         int skb_size, next_skb_size;
2333
2334         skb_size = skb->len;
2335         next_skb_size = next_skb->len;
2336
2337         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2338
2339         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2340
2341         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2342
2343         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2344                                   next_skb_size);
2345
2346         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2347                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2348
2349         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2350                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2351
2352         /* Update sequence range on original skb. */
2353         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2354
2355         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2356         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2357
2358         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2359          * packet counting does not break.
2360          */
2361         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2362
2363         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2364         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2365         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2366                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2367
2368         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2369
2370         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2371 }
2372
2373 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2374 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2375 {
2376         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2377                 return false;
2378         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2379         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2380                 return false;
2381         if (skb_cloned(skb))
2382                 return false;
2383         if (skb == tcp_send_head(sk))
2384                 return false;
2385         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2386         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2387                 return false;
2388
2389         return true;
2390 }
2391
2392 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2393  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2394  */
2395 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2396                                      int space)
2397 {
2398         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2399         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2400         bool first = true;
2401
2402         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2403                 return;
2404         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2405                 return;
2406
2407         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2408                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2409                         break;
2410
2411                 space -= skb->len;
2412
2413                 if (first) {
2414                         first = false;
2415                         continue;
2416                 }
2417
2418                 if (space < 0)
2419                         break;
2420                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2421                  * the data in the second
2422                  */
2423                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2424                         break;
2425
2426                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2427                         break;
2428
2429                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2430         }
2431 }
2432
2433 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2434  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2435  * error occurred which prevented the send.
2436  */
2437 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2438 {
2439         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2440         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2441         unsigned int cur_mss;
2442         int err;
2443
2444         /* Inconslusive MTU probe */
2445         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2446                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2447         }
2448
2449         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2450          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2451          */
2452         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2453             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2454                 return -EAGAIN;
2455
2456         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2457                 return -EBUSY;
2458
2459         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2460                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2461                         BUG();
2462                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2463                         return -ENOMEM;
2464         }
2465
2466         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2467                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2468
2469         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2470
2471         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2472          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2473          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2474          * our retransmit serves as a zero window probe.
2475          */
2476         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2477             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2478                 return -EAGAIN;
2479
2480         if (skb->len > cur_mss) {
2481                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2482                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2483         } else {
2484                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2485
2486                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2487                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2488                                 return -ENOMEM;
2489                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2490                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2491                 }
2492         }
2493
2494         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2495
2496         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2497          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2498          */
2499
2500         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2501          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2502          * beyond what csum_start can cover.
2503          */
2504         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2505                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2506                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2507                                                    GFP_ATOMIC);
2508                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2509                              -ENOBUFS;
2510         } else {
2511                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2512         }
2513
2514         if (likely(!err)) {
2515                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2516                 /* Update global TCP statistics. */
2517                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2518                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2519                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2520                 tp->total_retrans++;
2521         }
2522         return err;
2523 }
2524
2525 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2526 {
2527         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2528         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2529
2530         if (err == 0) {
2531 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2532                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2533                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2534                 }
2535 #endif
2536                 if (!tp->retrans_out)
2537                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2538                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2539                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2540
2541                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2542                 if (!tp->retrans_stamp)
2543                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2544
2545                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2546                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2547                  */
2548                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2549         } else if (err != -EBUSY) {
2550                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2551         }
2552
2553         if (tp->undo_retrans < 0)
2554                 tp->undo_retrans = 0;
2555         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2556         return err;
2557 }
2558
2559 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2560  * window/congestion state.
2561  */
2562 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2563 {
2564         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2565         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2566
2567         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2568         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2569                 return false;
2570
2571         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2572         if (tcp_is_reno(tp))
2573                 return false;
2574
2575         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2576          * and retransmission... Both ways have their merits...
2577          *
2578          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2579          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2580          * NextSeg() specified in RFC3517.
2581          */
2582
2583         if (tcp_may_send_now(sk))
2584                 return false;
2585
2586         return true;
2587 }
2588
2589 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2590  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2591  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2592  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2593  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2594  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2595  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2596  */
2597 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2598 {
2599         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2600         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2601         struct sk_buff *skb;
2602         struct sk_buff *hole = NULL;
2603         u32 last_lost;
2604         int mib_idx;
2605         int fwd_rexmitting = 0;
2606
2607         if (!tp->packets_out)
2608                 return;
2609
2610         if (!tp->lost_out)
2611                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2612
2613         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2614                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2615                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2616                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2617                         last_lost = tp->retransmit_high;
2618         } else {
2619                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2620                 last_lost = tp->snd_una;
2621         }
2622
2623         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2624                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2625
2626                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2627                         break;
2628                 /* we could do better than to assign each time */
2629                 if (hole == NULL)
2630                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2631
2632                 /* Assume this retransmit will generate
2633                  * only one packet for congestion window
2634                  * calculation purposes.  This works because
2635                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2636                  * packet to be MSS sized and all the
2637                  * packet counting works out.
2638                  */
2639                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2640                         return;
2641
2642                 if (fwd_rexmitting) {
2643 begin_fwd:
2644                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2645                                 break;
2646                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2647
2648                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2649                         tp->retransmit_high = last_lost;
2650                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2651                                 break;
2652                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2653                         if (hole != NULL) {
2654                                 skb = hole;
2655                                 hole = NULL;
2656                         }
2657                         fwd_rexmitting = 1;
2658                         goto begin_fwd;
2659
2660                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2661                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2662                                 hole = skb;
2663                         continue;
2664
2665                 } else {
2666                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2667                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2668                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2669                         else
2670                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2671                 }
2672
2673                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2674                         continue;
2675
2676                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2677                         return;
2678
2679                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2680
2681                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2682                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2683
2684                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2685                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2686                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2687                                                   TCP_RTO_MAX);
2688         }
2689 }
2690
2691 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2692  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2693  */
2694 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2695 {
2696         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2697         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2698         int mss_now;
2699
2700         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2701          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2702          * and IP options.
2703          */
2704         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2705
2706         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2707                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2708                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2709                 tp->write_seq++;
2710         } else {
2711                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2712                 for (;;) {
2713                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2714                                                sk->sk_allocation);
2715                         if (skb)
2716                                 break;
2717                         yield();
2718                 }
2719
2720                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2721                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2722                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2723                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2724                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2725                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2726         }
2727         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2728 }
2729
2730 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2731  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2732  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2733  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2734  */
2735 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2736 {
2737         struct sk_buff *skb;
2738
2739         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2740         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2741         if (!skb) {
2742                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2743                 return;
2744         }
2745
2746         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2747         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2748         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2749                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2750         /* Send it off. */
2751         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2752                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2753
2754         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2755 }
2756
2757 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2758  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2759  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2760  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2761  * and rcv_wscale values will not be correct.
2762  */
2763 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2764 {
2765         struct sk_buff *skb;
2766
2767         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2768         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2769                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2770                 return -EFAULT;
2771         }
2772         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2773                 if (skb_cloned(skb)) {
2774                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2775                         if (nskb == NULL)
2776                                 return -ENOMEM;
2777                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2778                         skb_header_release(nskb);
2779                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2780                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2781                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2782                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2783                         skb = nskb;
2784                 }
2785
2786                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2787                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2788         }
2789         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2790 }
2791
2792 /**
2793  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2794  * sk: listener socket
2795  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2796  * req: request_sock pointer
2797  *
2798  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2799  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2800  */
2801 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2802                                 struct request_sock *req,
2803                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2804 {
2805         struct tcp_out_options opts;
2806         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2807         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2808         struct tcphdr *th;
2809         struct sk_buff *skb;
2810         struct tcp_md5sig_key *md5;
2811         int tcp_header_size;
2812         int mss;
2813
2814         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER, 1, GFP_ATOMIC);
2815         if (unlikely(!skb)) {
2816                 dst_release(dst);
2817                 return NULL;
2818         }
2819         /* Reserve space for headers. */
2820         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2821
2822         skb_dst_set(skb, dst);
2823         security_skb_owned_by(skb, sk);
2824
2825         mss = dst_metric_advmss(dst);
2826         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2827                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2828
2829         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2830 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2831         if (unlikely(req->cookie_ts))
2832                 skb->skb_mstamp.stamp_jiffies = cookie_init_timestamp(req);
2833         else
2834 #endif
2835         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2836         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2837                                              foc) + sizeof(*th);
2838
2839         skb_push(skb, tcp_header_size);
2840         skb_reset_transport_header(skb);
2841
2842         th = tcp_hdr(skb);
2843         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2844         th->syn = 1;
2845         th->ack = 1;
2846         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2847         th->source = htons(ireq->ir_num);
2848         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
2849         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2850          * not even correctly set)
2851          */
2852         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2853                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2854
2855         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2856         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2857         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2858
2859         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2860         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2861         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2862         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2863         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2864
2865 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2866         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2867         if (md5) {
2868                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2869                                                md5, NULL, req, skb);
2870         }
2871 #endif
2872
2873         return skb;
2874 }
2875 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2876
2877 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2878 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2879 {
2880         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2881         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2882         __u8 rcv_wscale;
2883
2884         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2885          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2886          */
2887         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2888                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2889
2890 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2891         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2892                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2893 #endif
2894
2895         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2896         if (tp->rx_opt.user_mss)
2897                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2898         tp->max_window = 0;
2899         tcp_mtup_init(sk);
2900         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2901
2902         if (!tp->window_clamp)
2903                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2904         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2905         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2906                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2907
2908         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2909
2910         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2911         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2912             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2913                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2914
2915         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2916                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2917                                   &tp->rcv_wnd,
2918                                   &tp->window_clamp,
2919                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2920                                   &rcv_wscale,
2921                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2922
2923         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2924         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2925
2926         sk->sk_err = 0;
2927         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2928         tp->snd_wnd = 0;
2929         tcp_init_wl(tp, 0);
2930         tp->snd_una = tp->write_seq;
2931         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2932         tp->snd_up = tp->write_seq;
2933         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2934
2935         if (likely(!tp->repair))
2936                 tp->rcv_nxt = 0;
2937         else
2938                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2939         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2940         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2941
2942         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2943         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2944         tcp_clear_retrans(tp);
2945 }
2946
2947 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2948 {
2949         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2950         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2951
2952         tcb->end_seq += skb->len;
2953         skb_header_release(skb);
2954         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2955         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2956         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2957         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2958         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2959 }
2960
2961 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2962  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2963  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2964  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2965  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2966  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2967  */
2968 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2969 {
2970         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2971         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2972         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2973         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2974         unsigned long last_syn_loss = 0;
2975
2976         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2977         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2978                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2979         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2980         if (syn_loss > 1 &&
2981             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2982                 fo->cookie.len = -1;
2983                 goto fallback;
2984         }
2985
2986         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2987                 fo->cookie.len = -1;
2988         else if (fo->cookie.len <= 0)
2989                 goto fallback;
2990
2991         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2992          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2993          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2994          */
2995         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2996                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2997         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2998                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2999
3000         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3001
3002         /* limit to order-0 allocations */
3003         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3004
3005         syn_data = skb_copy_expand(syn, MAX_TCP_HEADER, space,
3006                                    sk->sk_allocation);
3007         if (syn_data == NULL)
3008                 goto fallback;
3009
3010         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
3011                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
3012                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
3013                 int len = iov->iov_len;
3014
3015                 if (syn_data->len + len > space)
3016                         len = space - syn_data->len;
3017                 else if (i + 1 == iovlen)
3018                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3019                         fo->data = NULL;
3020
3021                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
3022                         goto fallback;
3023         }
3024
3025         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
3026         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
3027         if (data == NULL)
3028                 goto fallback;
3029         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
3030         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
3031         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
3032         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
3033         fo->copied = data->len;
3034
3035         /* syn_data is about to be sent, we need to take current time stamps
3036          * for the packets that are in write queue : SYN packet and DATA
3037          */
3038         skb_mstamp_get(&syn->skb_mstamp);
3039         data->skb_mstamp = syn->skb_mstamp;
3040
3041         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
3042                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3043                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3044                 goto done;
3045         }
3046         syn_data = NULL;
3047
3048 fallback:
3049         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3050         if (fo->cookie.len > 0)
3051                 fo->cookie.len = 0;
3052         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3053         if (err)
3054                 tp->syn_fastopen = 0;
3055         kfree_skb(syn_data);
3056 done:
3057         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3058         return err;
3059 }
3060
3061 /* Build a SYN and send it off. */
3062 int tcp_connect(struct sock *sk)
3063 {
3064         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3065         struct sk_buff *buff;
3066         int err;
3067
3068         tcp_connect_init(sk);
3069
3070         if (unlikely(tp->repair)) {
3071                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3072                 return 0;
3073         }
3074
3075         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
3076         if (unlikely(buff == NULL))
3077                 return -ENOBUFS;
3078
3079         /* Reserve space for headers. */
3080         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3081
3082         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3083         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp;
3084         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3085         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
3086
3087         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3088         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3089               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3090         if (err == -ECONNREFUSED)
3091                 return err;
3092
3093         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3094          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3095          */
3096         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3097         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3098         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3099
3100         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3101         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3102                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3103         return 0;
3104 }
3105 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3106
3107 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3108  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3109  * for details.
3110  */
3111 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3112 {
3113         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3114         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3115         unsigned long timeout;
3116
3117         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3118                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3119                 int max_ato = HZ / 2;
3120
3121                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3122                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3123                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3124
3125                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3126
3127                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3128                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3129                  * directly.
3130                  */
3131                 if (tp->srtt_us) {
3132                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3133                                         TCP_DELACK_MIN);
3134
3135                         if (rtt < max_ato)
3136                                 max_ato = rtt;
3137                 }
3138
3139                 ato = min(ato, max_ato);
3140         }
3141
3142         /* Stay within the limit we were given */
3143         timeout = jiffies + ato;
3144
3145         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3146         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3147                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3148                  * send ACK now.
3149                  */
3150                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3151                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3152                         tcp_send_ack(sk);
3153                         return;
3154                 }
3155
3156                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3157                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3158         }
3159         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3160         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3161         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3162 }
3163
3164 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3165 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3166 {
3167         struct sk_buff *buff;
3168
3169         /* If we have been reset, we may not send again. */
3170         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3171                 return;
3172
3173         /* We are not putting this on the write queue, so
3174          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3175          * sock.
3176          */
3177         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3178         if (buff == NULL) {
3179                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3180                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3181                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3182                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3183                 return;
3184         }
3185
3186         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3187         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3188         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3189
3190         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3191         skb_mstamp_get(&buff->skb_mstamp);
3192         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3193 }
3194
3195 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3196  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3197  *
3198  * Question: what should we make while urgent mode?
3199  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3200  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3201  *
3202  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3203  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3204  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3205  */
3206 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3207 {
3208         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3209         struct sk_buff *skb;
3210
3211         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3212         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3213         if (skb == NULL)
3214                 return -1;
3215
3216         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3217         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3218         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3219          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3220          * send it.
3221          */
3222         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3223         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3224         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3225 }
3226
3227 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3228 {
3229         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3230                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3231                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3232         }
3233 }
3234
3235 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3236 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3237 {
3238         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3239         struct sk_buff *skb;
3240
3241         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3242                 return -1;
3243
3244         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3245             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3246                 int err;
3247                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3248                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3249
3250                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3251                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3252
3253                 /* We are probing the opening of a window
3254                  * but the window size is != 0
3255                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3256                  */
3257                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3258                     skb->len > mss) {
3259                         seg_size = min(seg_size, mss);
3260                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3261                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3262                                 return -1;
3263                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3264                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3265
3266                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3267                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3268                 if (!err)
3269                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3270                 return err;
3271         } else {
3272                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3273                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3274                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3275         }
3276 }
3277
3278 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3279  * a partial packet else a zero probe.
3280  */
3281 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3282 {
3283         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3284         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3285         int err;
3286
3287         err = tcp_write_wakeup(sk);
3288
3289         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3290                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3291                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3292                 icsk->icsk_backoff = 0;
3293                 return;
3294         }
3295
3296         if (err <= 0) {
3297                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3298                         icsk->icsk_backoff++;
3299                 icsk->icsk_probes_out++;
3300                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3301                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3302                                           TCP_RTO_MAX);
3303         } else {
3304                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3305                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3306                  * Let local senders to fight for local resources.
3307                  *
3308                  * Use accumulated backoff yet.
3309                  */
3310                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3311                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3312                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3313                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3314                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3315                                           TCP_RTO_MAX);
3316         }
3317 }
3318
3319 int tcp_rtx_synack(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3320 {
3321         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3322         struct flowi fl;
3323         int res;
3324
3325         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, 0, NULL);
3326         if (!res) {
3327                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3328                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3329         }
3330         return res;
3331 }
3332 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);