tcp: use tcp_v4_send_synack on first SYN-ACK
[cascardo/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_CB(skb)->when + 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_CB(skb)->when;
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_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
651         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
652         unsigned int size = 0;
653         unsigned int eff_sacks;
654
655         opts->options = 0;
656
657 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
658         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
659         if (unlikely(*md5)) {
660                 opts->options |= OPTION_MD5;
661                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
662         }
663 #else
664         *md5 = NULL;
665 #endif
666
667         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
668                 opts->options |= OPTION_TS;
669                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
670                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
671                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
672         }
673
674         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
675         if (unlikely(eff_sacks)) {
676                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
677                 opts->num_sack_blocks =
678                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
679                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
680                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
681                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
682                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
683         }
684
685         return size;
686 }
687
688
689 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
690  *
691  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
692  * to reduce RTT and bufferbloat.
693  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
694  *
695  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
696  * needs to be reallocated in a driver.
697  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
698  *
699  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
700  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
701  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
702  */
703 struct tsq_tasklet {
704         struct tasklet_struct   tasklet;
705         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
706 };
707 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
708
709 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
710 {
711         if ((1 << sk->sk_state) &
712             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
713              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
714                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
715                                0, GFP_ATOMIC);
716 }
717 /*
718  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
719  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
720  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
721  * interrupt us (non NAPI drivers)
722  */
723 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
724 {
725         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
726         LIST_HEAD(list);
727         unsigned long flags;
728         struct list_head *q, *n;
729         struct tcp_sock *tp;
730         struct sock *sk;
731
732         local_irq_save(flags);
733         list_splice_init(&tsq->head, &list);
734         local_irq_restore(flags);
735
736         list_for_each_safe(q, n, &list) {
737                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
738                 list_del(&tp->tsq_node);
739
740                 sk = (struct sock *)tp;
741                 bh_lock_sock(sk);
742
743                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
744                         tcp_tsq_handler(sk);
745                 } else {
746                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
747                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
748                 }
749                 bh_unlock_sock(sk);
750
751                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
752                 sk_free(sk);
753         }
754 }
755
756 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
757                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
758                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
759                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
760 /**
761  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
762  * @sk: socket
763  *
764  * called from release_sock() to perform protocol dependent
765  * actions before socket release.
766  */
767 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
768 {
769         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
770         unsigned long flags, nflags;
771
772         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
773         do {
774                 flags = tp->tsq_flags;
775                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
776                         return;
777                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
778         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
779
780         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
781                 tcp_tsq_handler(sk);
782
783         /* Here begins the tricky part :
784          * We are called from release_sock() with :
785          * 1) BH disabled
786          * 2) sk_lock.slock spinlock held
787          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
788          *
789          * But following code is meant to be called from BH handlers,
790          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
791          */
792         sock_release_ownership(sk);
793
794         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
795                 tcp_write_timer_handler(sk);
796                 __sock_put(sk);
797         }
798         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
799                 tcp_delack_timer_handler(sk);
800                 __sock_put(sk);
801         }
802         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
803                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
804                 __sock_put(sk);
805         }
806 }
807 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
808
809 void __init tcp_tasklet_init(void)
810 {
811         int i;
812
813         for_each_possible_cpu(i) {
814                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
815
816                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
817                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
818                              tcp_tasklet_func,
819                              (unsigned long)tsq);
820         }
821 }
822
823 /*
824  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
825  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
826  * hold qdisc lock.
827  */
828 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
829 {
830         struct sock *sk = skb->sk;
831         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
832
833         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
834             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
835                 unsigned long flags;
836                 struct tsq_tasklet *tsq;
837
838                 /* Keep a ref on socket.
839                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
840                  */
841                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
842
843                 /* queue this socket to tasklet queue */
844                 local_irq_save(flags);
845                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
846                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
847                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
848                 local_irq_restore(flags);
849         } else {
850                 sock_wfree(skb);
851         }
852 }
853
854 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
855  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
856  * transmission and possible later retransmissions.
857  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
858  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
859  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
860  * device.
861  *
862  * We are working here with either a clone of the original
863  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
864  */
865 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
866                             gfp_t gfp_mask)
867 {
868         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
869         struct inet_sock *inet;
870         struct tcp_sock *tp;
871         struct tcp_skb_cb *tcb;
872         struct tcp_out_options opts;
873         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
874         struct tcp_md5sig_key *md5;
875         struct tcphdr *th;
876         int err;
877
878         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
879
880         if (clone_it) {
881                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
882
883                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
884                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
885                 else
886                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
887                 if (unlikely(!skb))
888                         return -ENOBUFS;
889                 /* Our usage of tstamp should remain private */
890                 skb->tstamp.tv64 = 0;
891         }
892
893         inet = inet_sk(sk);
894         tp = tcp_sk(sk);
895         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
896         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
897
898         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
899                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
900         else
901                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
902                                                            &md5);
903         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
904
905         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
906                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
907
908         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
909          * another queue.
910          */
911         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
912
913         skb_push(skb, tcp_header_size);
914         skb_reset_transport_header(skb);
915
916         skb_orphan(skb);
917         skb->sk = sk;
918         skb->destructor = tcp_wfree;
919         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
920
921         /* Build TCP header and checksum it. */
922         th = tcp_hdr(skb);
923         th->source              = inet->inet_sport;
924         th->dest                = inet->inet_dport;
925         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
926         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
927         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
928                                         tcb->tcp_flags);
929
930         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
931                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
932                  * is never scaled.
933                  */
934                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
935         } else {
936                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
937         }
938         th->check               = 0;
939         th->urg_ptr             = 0;
940
941         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
942         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
943                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
944                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
945                         th->urg = 1;
946                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
947                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
948                         th->urg = 1;
949                 }
950         }
951
952         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
953         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
954                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
955
956 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
957         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
958         if (md5) {
959                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
960                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
961                                                md5, sk, NULL, skb);
962         }
963 #endif
964
965         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
966
967         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
968                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
969
970         if (skb->len != tcp_header_size)
971                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
972
973         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
974                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
975                               tcp_skb_pcount(skb));
976
977         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
978         if (likely(err <= 0))
979                 return err;
980
981         tcp_enter_cwr(sk, 1);
982
983         return net_xmit_eval(err);
984 }
985
986 /* This routine just queues the buffer for sending.
987  *
988  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
989  * otherwise socket can stall.
990  */
991 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
992 {
993         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
994
995         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
996         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
997         skb_header_release(skb);
998         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
999         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1000         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1001 }
1002
1003 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1004 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1005                                  unsigned int mss_now)
1006 {
1007         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1008
1009         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
1010         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
1011
1012         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1013                 /* Avoid the costly divide in the normal
1014                  * non-TSO case.
1015                  */
1016                 shinfo->gso_segs = 1;
1017                 shinfo->gso_size = 0;
1018                 shinfo->gso_type = 0;
1019         } else {
1020                 shinfo->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1021                 shinfo->gso_size = mss_now;
1022                 shinfo->gso_type = sk->sk_gso_type;
1023         }
1024 }
1025
1026 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1027  * skb is counted to fackets_out or not.
1028  */
1029 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1030                                    int decr)
1031 {
1032         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1033
1034         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1035                 return;
1036
1037         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1038                 tp->fackets_out -= decr;
1039 }
1040
1041 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1042  * tweaks to fix counters
1043  */
1044 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1045 {
1046         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1047
1048         tp->packets_out -= decr;
1049
1050         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1051                 tp->sacked_out -= decr;
1052         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1053                 tp->retrans_out -= decr;
1054         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1055                 tp->lost_out -= decr;
1056
1057         /* Reno case is special. Sigh... */
1058         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1059                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1060
1061         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1062
1063         if (tp->lost_skb_hint &&
1064             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1065             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1066                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1067
1068         tcp_verify_left_out(tp);
1069 }
1070
1071 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1072  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1073  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1074  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1075  */
1076 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1077                  unsigned int mss_now)
1078 {
1079         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1080         struct sk_buff *buff;
1081         int nsize, old_factor;
1082         int nlen;
1083         u8 flags;
1084
1085         if (WARN_ON(len > skb->len))
1086                 return -EINVAL;
1087
1088         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1089         if (nsize < 0)
1090                 nsize = 0;
1091
1092         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1093                 return -ENOMEM;
1094
1095         /* Get a new skb... force flag on. */
1096         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1097         if (buff == NULL)
1098                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1099
1100         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1101         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1102         nlen = skb->len - len - nsize;
1103         buff->truesize += nlen;
1104         skb->truesize -= nlen;
1105
1106         /* Correct the sequence numbers. */
1107         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1108         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1109         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1110
1111         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1112         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1113         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1114         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1115         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1116
1117         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1118                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1119                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1120                                                        skb_put(buff, nsize),
1121                                                        nsize, 0);
1122
1123                 skb_trim(skb, len);
1124
1125                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1126         } else {
1127                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1128                 skb_split(skb, buff, len);
1129         }
1130
1131         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1132
1133         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1134          * skbs, which it never sent before. --ANK
1135          */
1136         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1137         buff->tstamp = skb->tstamp;
1138
1139         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1140
1141         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1142         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1143         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1144
1145         /* If this packet has been sent out already, we must
1146          * adjust the various packet counters.
1147          */
1148         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1149                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1150                         tcp_skb_pcount(buff);
1151
1152                 if (diff)
1153                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1154         }
1155
1156         /* Link BUFF into the send queue. */
1157         skb_header_release(buff);
1158         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1159
1160         return 0;
1161 }
1162
1163 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1164  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1165  * immediately discarded.
1166  */
1167 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1168 {
1169         struct skb_shared_info *shinfo;
1170         int i, k, eat;
1171
1172         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1173         if (eat) {
1174                 __skb_pull(skb, eat);
1175                 len -= eat;
1176                 if (!len)
1177                         return;
1178         }
1179         eat = len;
1180         k = 0;
1181         shinfo = skb_shinfo(skb);
1182         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1183                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1184
1185                 if (size <= eat) {
1186                         skb_frag_unref(skb, i);
1187                         eat -= size;
1188                 } else {
1189                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1190                         if (eat) {
1191                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1192                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1193                                 eat = 0;
1194                         }
1195                         k++;
1196                 }
1197         }
1198         shinfo->nr_frags = k;
1199
1200         skb_reset_tail_pointer(skb);
1201         skb->data_len -= len;
1202         skb->len = skb->data_len;
1203 }
1204
1205 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1206 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1207 {
1208         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1209                 return -ENOMEM;
1210
1211         __pskb_trim_head(skb, len);
1212
1213         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1214         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1215
1216         skb->truesize        -= len;
1217         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1218         sk_mem_uncharge(sk, len);
1219         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1220
1221         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1222         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1223                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1224
1225         return 0;
1226 }
1227
1228 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1229 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1230 {
1231         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1232         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1233         int mss_now;
1234
1235         /* Calculate base mss without TCP options:
1236            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1237          */
1238         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1239
1240         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1241         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1242                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1243
1244                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1245                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1246         }
1247
1248         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1249         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1250                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1251
1252         /* Now subtract optional transport overhead */
1253         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1254
1255         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1256         if (mss_now < 48)
1257                 mss_now = 48;
1258         return mss_now;
1259 }
1260
1261 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1262 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1263 {
1264         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1265         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1266                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1267 }
1268
1269 /* Inverse of above */
1270 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1271 {
1272         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1273         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1274         int mtu;
1275
1276         mtu = mss +
1277               tp->tcp_header_len +
1278               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1279               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1280
1281         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1282         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1283                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1284
1285                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1286                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1287         }
1288         return mtu;
1289 }
1290
1291 /* MTU probing init per socket */
1292 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1293 {
1294         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1295         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1296
1297         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1298         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1299                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1300         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1301         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1302 }
1303 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1304
1305 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1306
1307    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1308    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1309
1310    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1311    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1312    It also does not include TCP options.
1313
1314    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1315
1316    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1317    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1318    taking into account current pmtu, but never exceeds
1319    tp->rx_opt.mss_clamp.
1320
1321    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1322    DOES NOT include either tcp or ip options.
1323
1324    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1325    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1326  */
1327 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1328 {
1329         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1330         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1331         int mss_now;
1332
1333         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1334                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1335
1336         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1337         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1338
1339         /* And store cached results */
1340         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1341         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1342                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1343         tp->mss_cache = mss_now;
1344
1345         return mss_now;
1346 }
1347 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1348
1349 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1350  * and even PMTU discovery events into account.
1351  */
1352 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1353 {
1354         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1355         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1356         u32 mss_now;
1357         unsigned int header_len;
1358         struct tcp_out_options opts;
1359         struct tcp_md5sig_key *md5;
1360
1361         mss_now = tp->mss_cache;
1362
1363         if (dst) {
1364                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1365                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1366                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1367         }
1368
1369         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1370                      sizeof(struct tcphdr);
1371         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1372          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1373          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1374          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1375         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1376                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1377                 mss_now -= delta;
1378         }
1379
1380         return mss_now;
1381 }
1382
1383 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1384  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1385  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1386  */
1387 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1388 {
1389         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1390
1391         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1392             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1393                 /* Limited by application or receiver window. */
1394                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1395                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1396                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1397                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1398                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1399                 }
1400                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1401         }
1402         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1403 }
1404
1405 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, u32 unsent_segs)
1406 {
1407         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1408
1409         tp->lsnd_pending = tp->packets_out + unsent_segs;
1410
1411         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1412                 /* Network is feed fully. */
1413                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1414                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1415         } else {
1416                 /* Network starves. */
1417                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1418                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1419
1420                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1421                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1422                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1423         }
1424 }
1425
1426 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1427 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1428 {
1429         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1430                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1431 }
1432
1433 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1434  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1435  * The test is really :
1436  * if ((skb->len % mss) != 0)
1437  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1438  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1439  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1440  */
1441 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1442                                 const struct sk_buff *skb)
1443 {
1444         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1445                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1446 }
1447
1448 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1449  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1450  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1451  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1452  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1453  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1454  */
1455 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1456                             int nonagle)
1457 {
1458         return partial &&
1459                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1460                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1461 }
1462 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1463 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1464                                         const struct sk_buff *skb,
1465                                         unsigned int mss_now,
1466                                         unsigned int max_segs,
1467                                         int nonagle)
1468 {
1469         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1470         u32 partial, needed, window, max_len;
1471
1472         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1473         max_len = mss_now * max_segs;
1474
1475         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1476                 return max_len;
1477
1478         needed = min(skb->len, window);
1479
1480         if (max_len <= needed)
1481                 return max_len;
1482
1483         partial = needed % mss_now;
1484         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1485          * to include this last segment in this skb.
1486          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1487          */
1488         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1489                 return needed - partial;
1490
1491         return needed;
1492 }
1493
1494 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1495  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1496  */
1497 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1498                                          const struct sk_buff *skb)
1499 {
1500         u32 in_flight, cwnd;
1501
1502         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1503         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1504             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1505                 return 1;
1506
1507         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1508         cwnd = tp->snd_cwnd;
1509         if (in_flight < cwnd)
1510                 return (cwnd - in_flight);
1511
1512         return 0;
1513 }
1514
1515 /* Initialize TSO state of a skb.
1516  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1517  * SKB onto the wire.
1518  */
1519 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1520                              unsigned int mss_now)
1521 {
1522         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1523
1524         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1525                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1526                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1527         }
1528         return tso_segs;
1529 }
1530
1531
1532 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1533  * sent now.
1534  */
1535 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1536                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1537 {
1538         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1539          * write_queue (they have no chances to get new data).
1540          *
1541          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1542          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1543          */
1544         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1545                 return true;
1546
1547         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1548         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1549                 return true;
1550
1551         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1552                 return true;
1553
1554         return false;
1555 }
1556
1557 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1558 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1559                              const struct sk_buff *skb,
1560                              unsigned int cur_mss)
1561 {
1562         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1563
1564         if (skb->len > cur_mss)
1565                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1566
1567         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1568 }
1569
1570 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1571  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1572  * packets allowed by the congestion window.
1573  */
1574 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1575                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1576 {
1577         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1578         unsigned int cwnd_quota;
1579
1580         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1581
1582         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1583                 return 0;
1584
1585         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1586         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1587                 cwnd_quota = 0;
1588
1589         return cwnd_quota;
1590 }
1591
1592 /* Test if sending is allowed right now. */
1593 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1594 {
1595         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1596         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1597
1598         return skb &&
1599                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1600                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1601                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1602 }
1603
1604 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1605  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1606  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1607  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1608  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1609  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1610  */
1611 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1612                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1613 {
1614         struct sk_buff *buff;
1615         int nlen = skb->len - len;
1616         u8 flags;
1617
1618         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1619         if (skb->len != skb->data_len)
1620                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1621
1622         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1623         if (unlikely(buff == NULL))
1624                 return -ENOMEM;
1625
1626         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1627         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1628         buff->truesize += nlen;
1629         skb->truesize -= nlen;
1630
1631         /* Correct the sequence numbers. */
1632         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1633         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1634         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1635
1636         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1637         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1638         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1639         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1640
1641         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1642         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1643
1644         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1645         skb_split(skb, buff, len);
1646
1647         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1648         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1649         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1650
1651         /* Link BUFF into the send queue. */
1652         skb_header_release(buff);
1653         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1654
1655         return 0;
1656 }
1657
1658 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1659  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1660  *
1661  * This algorithm is from John Heffner.
1662  */
1663 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1664 {
1665         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1666         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1667         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1668         int win_divisor;
1669
1670         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1671                 goto send_now;
1672
1673         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1674                 goto send_now;
1675
1676         /* Defer for less than two clock ticks. */
1677         if (tp->tso_deferred &&
1678             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1679                 goto send_now;
1680
1681         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1682
1683         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1684
1685         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1686
1687         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1688         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1689
1690         limit = min(send_win, cong_win);
1691
1692         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1693         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1694                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1695                 goto send_now;
1696
1697         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1698         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1699                 goto send_now;
1700
1701         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1702         if (win_divisor) {
1703                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1704
1705                 /* If at least some fraction of a window is available,
1706                  * just use it.
1707                  */
1708                 chunk /= win_divisor;
1709                 if (limit >= chunk)
1710                         goto send_now;
1711         } else {
1712                 /* Different approach, try not to defer past a single
1713                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1714                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1715                  * then send now.
1716                  */
1717                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1718                         goto send_now;
1719         }
1720
1721         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1722          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1723          */
1724         if (!tp->tso_deferred)
1725                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1726
1727         return true;
1728
1729 send_now:
1730         tp->tso_deferred = 0;
1731         return false;
1732 }
1733
1734 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1735  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1736  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1737  * changes resulting in larger path MTUs.
1738  *
1739  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1740  *         1 if a probe was sent,
1741  *         -1 otherwise
1742  */
1743 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1744 {
1745         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1746         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1747         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1748         int len;
1749         int probe_size;
1750         int size_needed;
1751         int copy;
1752         int mss_now;
1753
1754         /* Not currently probing/verifying,
1755          * not in recovery,
1756          * have enough cwnd, and
1757          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1758         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1759             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1760             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1761             tp->snd_cwnd < 11 ||
1762             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1763                 return -1;
1764
1765         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1766         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1767         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1768         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1769         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1770                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1771                 return -1;
1772         }
1773
1774         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1775         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1776                 return -1;
1777
1778         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1779                 return -1;
1780         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1781                 return 0;
1782
1783         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1784         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1785                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1786                         return -1;
1787                 else
1788                         return 0;
1789         }
1790
1791         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1792         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1793                 return -1;
1794         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1795         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1796
1797         skb = tcp_send_head(sk);
1798
1799         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1800         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1801         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1802         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1803         nskb->csum = 0;
1804         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1805
1806         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1807
1808         len = 0;
1809         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1810                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1811                 if (nskb->ip_summed)
1812                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1813                 else
1814                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1815                                                             skb_put(nskb, copy),
1816                                                             copy, nskb->csum);
1817
1818                 if (skb->len <= copy) {
1819                         /* We've eaten all the data from this skb.
1820                          * Throw it away. */
1821                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1822                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1823                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1824                 } else {
1825                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1826                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1827                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1828                                 skb_pull(skb, copy);
1829                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1830                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1831                                                                  skb->len, 0);
1832                         } else {
1833                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1834                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1835                         }
1836                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1837                 }
1838
1839                 len += copy;
1840
1841                 if (len >= probe_size)
1842                         break;
1843         }
1844         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1845
1846         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1847          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1848         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1849         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1850                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1851                  * effectively two packets. */
1852                 tp->snd_cwnd--;
1853                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1854
1855                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1856                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1857                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1858
1859                 return 1;
1860         }
1861
1862         return -1;
1863 }
1864
1865 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1866  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1867  * window for us.
1868  *
1869  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1870  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1871  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1872  *
1873  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1874  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1875
1876  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1877  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1878  */
1879 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1880                            int push_one, gfp_t gfp)
1881 {
1882         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1883         struct sk_buff *skb;
1884         unsigned int tso_segs, sent_pkts, unsent_segs = 0;
1885         int cwnd_quota;
1886         int result;
1887
1888         sent_pkts = 0;
1889
1890         if (!push_one) {
1891                 /* Do MTU probing. */
1892                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1893                 if (!result) {
1894                         return false;
1895                 } else if (result > 0) {
1896                         sent_pkts = 1;
1897                 }
1898         }
1899
1900         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1901                 unsigned int limit;
1902
1903                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1904                 BUG_ON(!tso_segs);
1905
1906                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1907                         goto repair; /* Skip network transmission */
1908
1909                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1910                 if (!cwnd_quota) {
1911                         if (push_one == 2)
1912                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1913                                 cwnd_quota = 1;
1914                         else
1915                                 break;
1916                 }
1917
1918                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1919                         break;
1920
1921                 if (tso_segs == 1) {
1922                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1923                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1924                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1925                                 break;
1926                 } else {
1927                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1928                                 goto compute_unsent_segs;
1929                 }
1930
1931                 /* TCP Small Queues :
1932                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1933                  * This allows for :
1934                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1935                  *  - faster recovery
1936                  *  - high rates
1937                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
1938                  * of queued bytes to ensure line rate.
1939                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
1940                  */
1941                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
1942                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
1943
1944                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1945                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1946                         /* It is possible TX completion already happened
1947                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
1948                          * test again the condition.
1949                          * We abuse smp_mb__after_clear_bit() because
1950                          * there is no smp_mb__after_set_bit() yet
1951                          */
1952                         smp_mb__after_clear_bit();
1953                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1954                                 u32 unsent_bytes;
1955
1956 compute_unsent_segs:
1957                                 unsent_bytes = tp->write_seq - tp->snd_nxt;
1958                                 unsent_segs = DIV_ROUND_UP(unsent_bytes, mss_now);
1959                                 break;
1960                         }
1961                 }
1962
1963                 limit = mss_now;
1964                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1965                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1966                                                     min_t(unsigned int,
1967                                                           cwnd_quota,
1968                                                           sk->sk_gso_max_segs),
1969                                                     nonagle);
1970
1971                 if (skb->len > limit &&
1972                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1973                         break;
1974
1975                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1976
1977                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1978                         break;
1979
1980 repair:
1981                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1982                  * This call will increment packets_out.
1983                  */
1984                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1985
1986                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1987                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1988
1989                 if (push_one)
1990                         break;
1991         }
1992
1993         if (likely(sent_pkts)) {
1994                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1995                         tp->prr_out += sent_pkts;
1996
1997                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1998                 if (push_one != 2)
1999                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2000                 tcp_cwnd_validate(sk, unsent_segs);
2001                 return false;
2002         }
2003         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
2004 }
2005
2006 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2007 {
2008         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2009         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2010         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2011         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2012
2013         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
2014                 return false;
2015         /* No consecutive loss probes. */
2016         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2017                 tcp_rearm_rto(sk);
2018                 return false;
2019         }
2020         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2021          * finishes.
2022          */
2023         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
2024                 return false;
2025
2026         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2027         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2028                 return false;
2029
2030         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2031          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2032          */
2033         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->srtt_us || !tp->packets_out ||
2034             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2035                 return false;
2036
2037         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2038              tcp_send_head(sk))
2039                 return false;
2040
2041         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2042          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
2043          */
2044         timeout = rtt << 1;
2045         if (tp->packets_out == 1)
2046                 timeout = max_t(u32, timeout,
2047                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2048         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2049
2050         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2051         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2052         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2053         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2054                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2055                 if (delta > 0)
2056                         timeout = delta;
2057         }
2058
2059         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2060                                   TCP_RTO_MAX);
2061         return true;
2062 }
2063
2064 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2065  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2066  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2067  * Note: This is called from BH context only.
2068  */
2069 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2070                                     const struct sk_buff *skb)
2071 {
2072         const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
2073
2074         if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
2075                      fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE)) {
2076                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2077                                  LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2078                 return true;
2079         }
2080         return false;
2081 }
2082
2083 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2084  * retransmit the last segment.
2085  */
2086 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2087 {
2088         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2089         struct sk_buff *skb;
2090         int pcount;
2091         int mss = tcp_current_mss(sk);
2092         int err = -1;
2093
2094         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2095                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2096                 goto rearm_timer;
2097         }
2098
2099         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2100         if (tp->tlp_high_seq)
2101                 goto rearm_timer;
2102
2103         /* Retransmit last segment. */
2104         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2105         if (WARN_ON(!skb))
2106                 goto rearm_timer;
2107
2108         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2109                 goto rearm_timer;
2110
2111         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2112         if (WARN_ON(!pcount))
2113                 goto rearm_timer;
2114
2115         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2116                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2117                         goto rearm_timer;
2118                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2119         }
2120
2121         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2122                 goto rearm_timer;
2123
2124         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2125         if (skb->len > 0)
2126                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2127
2128         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2129         if (likely(!err))
2130                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2131
2132 rearm_timer:
2133         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2134                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2135                                   TCP_RTO_MAX);
2136
2137         if (likely(!err))
2138                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2139                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2140 }
2141
2142 /* Push out any pending frames which were held back due to
2143  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2144  * The socket must be locked by the caller.
2145  */
2146 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2147                                int nonagle)
2148 {
2149         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2150          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2151          * all will be happy.
2152          */
2153         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2154                 return;
2155
2156         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2157                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2158                 tcp_check_probe_timer(sk);
2159 }
2160
2161 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2162  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2163  */
2164 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2165 {
2166         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2167
2168         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2169
2170         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2171 }
2172
2173 /* This function returns the amount that we can raise the
2174  * usable window based on the following constraints
2175  *
2176  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2177  * 2. We limit memory per socket
2178  *
2179  * RFC 1122:
2180  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2181  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2182  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2183  *
2184  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2185  * it at least MSS bytes.
2186  *
2187  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2188  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2189  *
2190  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2191  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2192  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2193  * window to always advance by a single byte.
2194  *
2195  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2196  * then this will not be a problem.
2197  *
2198  * BSD seems to make the following compromise:
2199  *
2200  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2201  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2202  *      then set the window to 0.
2203  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2204  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2205  *      and from being larger than the largest representable value.
2206  *
2207  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2208  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2209  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2210  * those cases where the window is constrained on the sender side
2211  * because the pipeline is full.
2212  *
2213  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2214  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2215  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2216  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2217  * of having a fixed window size at almost all times.
2218  *
2219  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2220  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2221  *
2222  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2223  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2224  */
2225 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2226 {
2227         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2228         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2229         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2230          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2231          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2232          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2233          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2234          */
2235         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2236         int free_space = tcp_space(sk);
2237         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2238         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2239         int window;
2240
2241         if (mss > full_space)
2242                 mss = full_space;
2243
2244         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2245                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2246
2247                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2248                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2249                                                4U * tp->advmss);
2250
2251                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2252                  * increase it due to wscale.
2253                  */
2254                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2255
2256                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2257                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2258                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2259                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2260                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2261                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2262                  */
2263                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2264                         return 0;
2265         }
2266
2267         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2268                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2269
2270         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2271          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2272          */
2273         window = tp->rcv_wnd;
2274         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2275                 window = free_space;
2276
2277                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2278                  * Import case: prevent zero window announcement if
2279                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2280                  */
2281                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2282                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2283                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2284         } else {
2285                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2286                  * Window clamp already applied above.
2287                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2288                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2289                  * and multiply from happening most of the time.
2290                  * We also don't do any window rounding when the free space
2291                  * is too small.
2292                  */
2293                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2294                         window = (free_space / mss) * mss;
2295                 else if (mss == full_space &&
2296                          free_space > window + (full_space >> 1))
2297                         window = free_space;
2298         }
2299
2300         return window;
2301 }
2302
2303 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2304 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2305 {
2306         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2307         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2308         int skb_size, next_skb_size;
2309
2310         skb_size = skb->len;
2311         next_skb_size = next_skb->len;
2312
2313         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2314
2315         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2316
2317         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2318
2319         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2320                                   next_skb_size);
2321
2322         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2323                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2324
2325         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2326                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2327
2328         /* Update sequence range on original skb. */
2329         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2330
2331         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2332         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2333
2334         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2335          * packet counting does not break.
2336          */
2337         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2338
2339         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2340         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2341         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2342                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2343
2344         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2345
2346         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2347 }
2348
2349 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2350 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2351 {
2352         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2353                 return false;
2354         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2355         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2356                 return false;
2357         if (skb_cloned(skb))
2358                 return false;
2359         if (skb == tcp_send_head(sk))
2360                 return false;
2361         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2362         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2363                 return false;
2364
2365         return true;
2366 }
2367
2368 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2369  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2370  */
2371 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2372                                      int space)
2373 {
2374         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2375         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2376         bool first = true;
2377
2378         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2379                 return;
2380         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2381                 return;
2382
2383         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2384                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2385                         break;
2386
2387                 space -= skb->len;
2388
2389                 if (first) {
2390                         first = false;
2391                         continue;
2392                 }
2393
2394                 if (space < 0)
2395                         break;
2396                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2397                  * the data in the second
2398                  */
2399                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2400                         break;
2401
2402                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2403                         break;
2404
2405                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2406         }
2407 }
2408
2409 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2410  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2411  * error occurred which prevented the send.
2412  */
2413 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2414 {
2415         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2416         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2417         unsigned int cur_mss;
2418         int err;
2419
2420         /* Inconslusive MTU probe */
2421         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2422                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2423         }
2424
2425         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2426          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2427          */
2428         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2429             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2430                 return -EAGAIN;
2431
2432         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2433                 return -EBUSY;
2434
2435         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2436                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2437                         BUG();
2438                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2439                         return -ENOMEM;
2440         }
2441
2442         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2443                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2444
2445         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2446
2447         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2448          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2449          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2450          * our retransmit serves as a zero window probe.
2451          */
2452         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2453             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2454                 return -EAGAIN;
2455
2456         if (skb->len > cur_mss) {
2457                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2458                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2459         } else {
2460                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2461
2462                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2463                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2464                                 return -ENOMEM;
2465                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2466                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2467                 }
2468         }
2469
2470         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2471
2472         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2473          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2474          */
2475         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2476
2477         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2478          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2479          * beyond what csum_start can cover.
2480          */
2481         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2482                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2483                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2484                                                    GFP_ATOMIC);
2485                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2486                              -ENOBUFS;
2487         } else {
2488                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2489         }
2490
2491         if (likely(!err)) {
2492                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2493                 /* Update global TCP statistics. */
2494                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2495                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2496                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2497                 tp->total_retrans++;
2498         }
2499         return err;
2500 }
2501
2502 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2503 {
2504         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2505         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2506
2507         if (err == 0) {
2508 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2509                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2510                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2511                 }
2512 #endif
2513                 if (!tp->retrans_out)
2514                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2515                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2516                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2517
2518                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2519                 if (!tp->retrans_stamp)
2520                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2521
2522                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2523
2524                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2525                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2526                  */
2527                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2528         } else if (err != -EBUSY) {
2529                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2530         }
2531         return err;
2532 }
2533
2534 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2535  * window/congestion state.
2536  */
2537 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2538 {
2539         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2540         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2541
2542         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2543         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2544                 return false;
2545
2546         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2547         if (tcp_is_reno(tp))
2548                 return false;
2549
2550         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2551          * and retransmission... Both ways have their merits...
2552          *
2553          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2554          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2555          * NextSeg() specified in RFC3517.
2556          */
2557
2558         if (tcp_may_send_now(sk))
2559                 return false;
2560
2561         return true;
2562 }
2563
2564 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2565  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2566  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2567  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2568  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2569  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2570  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2571  */
2572 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2573 {
2574         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2575         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2576         struct sk_buff *skb;
2577         struct sk_buff *hole = NULL;
2578         u32 last_lost;
2579         int mib_idx;
2580         int fwd_rexmitting = 0;
2581
2582         if (!tp->packets_out)
2583                 return;
2584
2585         if (!tp->lost_out)
2586                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2587
2588         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2589                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2590                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2591                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2592                         last_lost = tp->retransmit_high;
2593         } else {
2594                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2595                 last_lost = tp->snd_una;
2596         }
2597
2598         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2599                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2600
2601                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2602                         break;
2603                 /* we could do better than to assign each time */
2604                 if (hole == NULL)
2605                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2606
2607                 /* Assume this retransmit will generate
2608                  * only one packet for congestion window
2609                  * calculation purposes.  This works because
2610                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2611                  * packet to be MSS sized and all the
2612                  * packet counting works out.
2613                  */
2614                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2615                         return;
2616
2617                 if (fwd_rexmitting) {
2618 begin_fwd:
2619                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2620                                 break;
2621                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2622
2623                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2624                         tp->retransmit_high = last_lost;
2625                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2626                                 break;
2627                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2628                         if (hole != NULL) {
2629                                 skb = hole;
2630                                 hole = NULL;
2631                         }
2632                         fwd_rexmitting = 1;
2633                         goto begin_fwd;
2634
2635                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2636                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2637                                 hole = skb;
2638                         continue;
2639
2640                 } else {
2641                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2642                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2643                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2644                         else
2645                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2646                 }
2647
2648                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2649                         continue;
2650
2651                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2652                         return;
2653
2654                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2655
2656                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2657                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2658
2659                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2660                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2661                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2662                                                   TCP_RTO_MAX);
2663         }
2664 }
2665
2666 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2667  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2668  */
2669 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2670 {
2671         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2672         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2673         int mss_now;
2674
2675         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2676          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2677          * and IP options.
2678          */
2679         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2680
2681         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2682                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2683                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2684                 tp->write_seq++;
2685         } else {
2686                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2687                 for (;;) {
2688                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2689                                                sk->sk_allocation);
2690                         if (skb)
2691                                 break;
2692                         yield();
2693                 }
2694
2695                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2696                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2697                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2698                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2699                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2700                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2701         }
2702         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2703 }
2704
2705 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2706  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2707  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2708  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2709  */
2710 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2711 {
2712         struct sk_buff *skb;
2713
2714         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2715         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2716         if (!skb) {
2717                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2718                 return;
2719         }
2720
2721         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2722         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2723         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2724                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2725         /* Send it off. */
2726         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2727         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2728                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2729
2730         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2731 }
2732
2733 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2734  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2735  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2736  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2737  * and rcv_wscale values will not be correct.
2738  */
2739 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2740 {
2741         struct sk_buff *skb;
2742
2743         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2744         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2745                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2746                 return -EFAULT;
2747         }
2748         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2749                 if (skb_cloned(skb)) {
2750                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2751                         if (nskb == NULL)
2752                                 return -ENOMEM;
2753                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2754                         skb_header_release(nskb);
2755                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2756                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2757                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2758                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2759                         skb = nskb;
2760                 }
2761
2762                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2763                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2764         }
2765         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2766         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2767 }
2768
2769 /**
2770  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2771  * sk: listener socket
2772  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2773  * req: request_sock pointer
2774  *
2775  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2776  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2777  */
2778 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2779                                 struct request_sock *req,
2780                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2781 {
2782         struct tcp_out_options opts;
2783         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2784         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2785         struct tcphdr *th;
2786         struct sk_buff *skb;
2787         struct tcp_md5sig_key *md5;
2788         int tcp_header_size;
2789         int mss;
2790
2791         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER, 1, GFP_ATOMIC);
2792         if (unlikely(!skb)) {
2793                 dst_release(dst);
2794                 return NULL;
2795         }
2796         /* Reserve space for headers. */
2797         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2798
2799         skb_dst_set(skb, dst);
2800         security_skb_owned_by(skb, sk);
2801
2802         mss = dst_metric_advmss(dst);
2803         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2804                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2805
2806         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2807 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2808         if (unlikely(req->cookie_ts))
2809                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2810         else
2811 #endif
2812         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2813         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2814                                              foc) + sizeof(*th);
2815
2816         skb_push(skb, tcp_header_size);
2817         skb_reset_transport_header(skb);
2818
2819         th = tcp_hdr(skb);
2820         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2821         th->syn = 1;
2822         th->ack = 1;
2823         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2824         th->source = htons(ireq->ir_num);
2825         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
2826         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2827          * not even correctly set)
2828          */
2829         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2830                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2831
2832         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2833         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2834         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2835
2836         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2837         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2838         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2839         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2840         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2841
2842 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2843         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2844         if (md5) {
2845                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2846                                                md5, NULL, req, skb);
2847         }
2848 #endif
2849
2850         return skb;
2851 }
2852 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2853
2854 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2855 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2856 {
2857         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2858         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2859         __u8 rcv_wscale;
2860
2861         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2862          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2863          */
2864         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2865                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2866
2867 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2868         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2869                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2870 #endif
2871
2872         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2873         if (tp->rx_opt.user_mss)
2874                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2875         tp->max_window = 0;
2876         tcp_mtup_init(sk);
2877         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2878
2879         if (!tp->window_clamp)
2880                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2881         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2882         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2883                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2884
2885         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2886
2887         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2888         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2889             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2890                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2891
2892         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2893                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2894                                   &tp->rcv_wnd,
2895                                   &tp->window_clamp,
2896                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2897                                   &rcv_wscale,
2898                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2899
2900         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2901         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2902
2903         sk->sk_err = 0;
2904         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2905         tp->snd_wnd = 0;
2906         tcp_init_wl(tp, 0);
2907         tp->snd_una = tp->write_seq;
2908         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2909         tp->snd_up = tp->write_seq;
2910         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2911
2912         if (likely(!tp->repair))
2913                 tp->rcv_nxt = 0;
2914         else
2915                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2916         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2917         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2918
2919         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2920         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2921         tcp_clear_retrans(tp);
2922 }
2923
2924 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2925 {
2926         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2927         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2928
2929         tcb->end_seq += skb->len;
2930         skb_header_release(skb);
2931         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2932         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2933         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2934         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2935         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2936 }
2937
2938 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2939  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2940  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2941  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2942  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2943  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2944  */
2945 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2946 {
2947         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2948         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2949         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2950         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2951         unsigned long last_syn_loss = 0;
2952
2953         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2954         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2955                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2956         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2957         if (syn_loss > 1 &&
2958             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2959                 fo->cookie.len = -1;
2960                 goto fallback;
2961         }
2962
2963         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2964                 fo->cookie.len = -1;
2965         else if (fo->cookie.len <= 0)
2966                 goto fallback;
2967
2968         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2969          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2970          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2971          */
2972         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2973                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2974         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2975                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2976
2977         space = min_t(size_t, space, fo->size);
2978
2979         /* limit to order-0 allocations */
2980         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
2981
2982         syn_data = skb_copy_expand(syn, MAX_TCP_HEADER, space,
2983                                    sk->sk_allocation);
2984         if (syn_data == NULL)
2985                 goto fallback;
2986
2987         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2988                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2989                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2990                 int len = iov->iov_len;
2991
2992                 if (syn_data->len + len > space)
2993                         len = space - syn_data->len;
2994                 else if (i + 1 == iovlen)
2995                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2996                         fo->data = NULL;
2997
2998                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2999                         goto fallback;
3000         }
3001
3002         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
3003         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
3004         if (data == NULL)
3005                 goto fallback;
3006         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
3007         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
3008         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
3009         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
3010         fo->copied = data->len;
3011
3012         /* syn_data is about to be sent, we need to take current time stamps
3013          * for the packets that are in write queue : SYN packet and DATA
3014          */
3015         skb_mstamp_get(&syn->skb_mstamp);
3016         data->skb_mstamp = syn->skb_mstamp;
3017
3018         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
3019                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3020                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3021                 goto done;
3022         }
3023         syn_data = NULL;
3024
3025 fallback:
3026         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3027         if (fo->cookie.len > 0)
3028                 fo->cookie.len = 0;
3029         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3030         if (err)
3031                 tp->syn_fastopen = 0;
3032         kfree_skb(syn_data);
3033 done:
3034         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3035         return err;
3036 }
3037
3038 /* Build a SYN and send it off. */
3039 int tcp_connect(struct sock *sk)
3040 {
3041         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3042         struct sk_buff *buff;
3043         int err;
3044
3045         tcp_connect_init(sk);
3046
3047         if (unlikely(tp->repair)) {
3048                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3049                 return 0;
3050         }
3051
3052         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
3053         if (unlikely(buff == NULL))
3054                 return -ENOBUFS;
3055
3056         /* Reserve space for headers. */
3057         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3058
3059         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3060         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3061         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3062         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
3063
3064         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3065         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3066               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3067         if (err == -ECONNREFUSED)
3068                 return err;
3069
3070         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3071          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3072          */
3073         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3074         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3075         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3076
3077         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3078         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3079                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3080         return 0;
3081 }
3082 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3083
3084 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3085  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3086  * for details.
3087  */
3088 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3089 {
3090         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3091         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3092         unsigned long timeout;
3093
3094         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3095                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3096                 int max_ato = HZ / 2;
3097
3098                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3099                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3100                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3101
3102                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3103
3104                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3105                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3106                  * directly.
3107                  */
3108                 if (tp->srtt_us) {
3109                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3110                                         TCP_DELACK_MIN);
3111
3112                         if (rtt < max_ato)
3113                                 max_ato = rtt;
3114                 }
3115
3116                 ato = min(ato, max_ato);
3117         }
3118
3119         /* Stay within the limit we were given */
3120         timeout = jiffies + ato;
3121
3122         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3123         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3124                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3125                  * send ACK now.
3126                  */
3127                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3128                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3129                         tcp_send_ack(sk);
3130                         return;
3131                 }
3132
3133                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3134                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3135         }
3136         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3137         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3138         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3139 }
3140
3141 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3142 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3143 {
3144         struct sk_buff *buff;
3145
3146         /* If we have been reset, we may not send again. */
3147         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3148                 return;
3149
3150         /* We are not putting this on the write queue, so
3151          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3152          * sock.
3153          */
3154         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3155         if (buff == NULL) {
3156                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3157                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3158                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3159                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3160                 return;
3161         }
3162
3163         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3164         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3165         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3166
3167         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3168         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3169         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3170 }
3171
3172 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3173  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3174  *
3175  * Question: what should we make while urgent mode?
3176  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3177  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3178  *
3179  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3180  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3181  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3182  */
3183 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3184 {
3185         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3186         struct sk_buff *skb;
3187
3188         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3189         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3190         if (skb == NULL)
3191                 return -1;
3192
3193         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3194         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3195         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3196          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3197          * send it.
3198          */
3199         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3200         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3201         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3202 }
3203
3204 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3205 {
3206         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3207                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3208                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3209         }
3210 }
3211
3212 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3213 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3214 {
3215         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3216         struct sk_buff *skb;
3217
3218         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3219                 return -1;
3220
3221         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3222             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3223                 int err;
3224                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3225                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3226
3227                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3228                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3229
3230                 /* We are probing the opening of a window
3231                  * but the window size is != 0
3232                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3233                  */
3234                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3235                     skb->len > mss) {
3236                         seg_size = min(seg_size, mss);
3237                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3238                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3239                                 return -1;
3240                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3241                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3242
3243                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3244                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3245                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3246                 if (!err)
3247                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3248                 return err;
3249         } else {
3250                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3251                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3252                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3253         }
3254 }
3255
3256 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3257  * a partial packet else a zero probe.
3258  */
3259 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3260 {
3261         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3262         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3263         int err;
3264
3265         err = tcp_write_wakeup(sk);
3266
3267         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3268                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3269                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3270                 icsk->icsk_backoff = 0;
3271                 return;
3272         }
3273
3274         if (err <= 0) {
3275                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3276                         icsk->icsk_backoff++;
3277                 icsk->icsk_probes_out++;
3278                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3279                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3280                                           TCP_RTO_MAX);
3281         } else {
3282                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3283                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3284                  * Let local senders to fight for local resources.
3285                  *
3286                  * Use accumulated backoff yet.
3287                  */
3288                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3289                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3290                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3291                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3292                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3293                                           TCP_RTO_MAX);
3294         }
3295 }