Merge branch 'tcp-bbr'
[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 four TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 262144;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 /* By default, RFC2861 behavior.  */
63 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
64
65 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
66                            int push_one, gfp_t gfp);
67
68 /* Account for new data that has been sent to the network. */
69 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
70 {
71         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
72         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
73         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
74
75         tcp_advance_send_head(sk, skb);
76         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
77
78         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
79         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
80             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
81                 tcp_rearm_rto(sk);
82         }
83
84         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
85                       tcp_skb_pcount(skb));
86 }
87
88 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
89  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
90  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
91  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
92  * invalid. OK, let's make this for now:
93  */
94 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
95 {
96         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
97
98         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
99                 return tp->snd_nxt;
100         else
101                 return tcp_wnd_end(tp);
102 }
103
104 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
105  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
106  *
107  * 1. It is independent of path mtu.
108  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
109  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
110  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
111  *    large MSS.
112  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
113  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
114  *    This may be overridden via information stored in routing table.
115  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
116  *    probably even Jumbo".
117  */
118 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
119 {
120         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
121         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
122         int mss = tp->advmss;
123
124         if (dst) {
125                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
126
127                 if (metric < mss) {
128                         mss = metric;
129                         tp->advmss = mss;
130                 }
131         }
132
133         return (__u16)mss;
134 }
135
136 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
137  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
138  */
139 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
140 {
141         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
142         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
143         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
144
145         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
146
147         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
148         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
149
150         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
151                 cwnd >>= 1;
152         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
153         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
154         tp->snd_cwnd_used = 0;
155 }
156
157 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
158 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
159                                 struct sock *sk)
160 {
161         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
162         const u32 now = tcp_time_stamp;
163
164         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
165                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
166
167         tp->lsndtime = now;
168
169         /* If it is a reply for ato after last received
170          * packet, enter pingpong mode.
171          */
172         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
173                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
174 }
175
176 /* Account for an ACK we sent. */
177 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
178 {
179         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
180         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
181 }
182
183
184 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
185 {
186         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
187          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
188          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
189          * limit when mss is larger than 1460.
190          */
191         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
192
193         if (mss > 1460)
194                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
195         return init_rwnd;
196 }
197
198 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
199  * Based on the assumption that the given amount of space
200  * will be offered. Store the results in the tp structure.
201  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
202  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
203  * This MUST be enforced by all callers.
204  */
205 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
206                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
207                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
208                                __u32 init_rcv_wnd)
209 {
210         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
211
212         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
213         if (*window_clamp == 0)
214                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
215         space = min(*window_clamp, space);
216
217         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
218         if (space > mss)
219                 space = (space / mss) * mss;
220
221         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
222          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
223          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
224          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
225          * unless the remote has sent us a window scaling option,
226          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
227          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
228          */
229         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
230                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
231         else
232                 (*rcv_wnd) = space;
233
234         (*rcv_wscale) = 0;
235         if (wscale_ok) {
236                 /* Set window scaling on max possible window
237                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
238                  */
239                 space = max_t(u32, space, sysctl_tcp_rmem[2]);
240                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
241                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
242                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
243                         space >>= 1;
244                         (*rcv_wscale)++;
245                 }
246         }
247
248         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
249                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
250                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
251                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
252         }
253
254         /* Set the clamp no higher than max representable value */
255         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
256 }
257 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
258
259 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
260  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
261  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
262  * frame.
263  */
264 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
265 {
266         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
267         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
268         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
269         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
270
271         /* Never shrink the offered window */
272         if (new_win < cur_win) {
273                 /* Danger Will Robinson!
274                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
275                  * we will not be able to advertise a zero
276                  * window in time.  --DaveM
277                  *
278                  * Relax Will Robinson.
279                  */
280                 if (new_win == 0)
281                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
282                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
283                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
284         }
285         tp->rcv_wnd = new_win;
286         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
287
288         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
289          * scaled window.
290          */
291         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
292                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
293         else
294                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
295
296         /* RFC1323 scaling applied */
297         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
298
299         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
300         if (new_win == 0) {
301                 tp->pred_flags = 0;
302                 if (old_win)
303                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
304                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
305         } else if (old_win == 0) {
306                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
307         }
308
309         return new_win;
310 }
311
312 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
313 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
314 {
315         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
316
317         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
318         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
319                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
320         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
321                 INET_ECN_xmit(sk);
322 }
323
324 /* Packet ECN state for a SYN.  */
325 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
326 {
327         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
328         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
329                        tcp_ca_needs_ecn(sk);
330
331         if (!use_ecn) {
332                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
333
334                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
335                         use_ecn = true;
336         }
337
338         tp->ecn_flags = 0;
339
340         if (use_ecn) {
341                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
342                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
343                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
344                         INET_ECN_xmit(sk);
345         }
346 }
347
348 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
349 {
350         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
351                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
352                  * SYN ACK is ultimatively being received.
353                  */
354                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
355 }
356
357 static void
358 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
359 {
360         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
361                 th->ece = 1;
362 }
363
364 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
365  * be sent.
366  */
367 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
368                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
369 {
370         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
371
372         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
373                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
374                 if (skb->len != tcp_header_len &&
375                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
376                         INET_ECN_xmit(sk);
377                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
378                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
379                                 th->cwr = 1;
380                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
381                         }
382                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
383                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
384                         INET_ECN_dontxmit(sk);
385                 }
386                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
387                         th->ece = 1;
388         }
389 }
390
391 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
392  * auto increment end seqno.
393  */
394 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
395 {
396         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
397         skb->csum = 0;
398
399         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
400         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
401
402         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
403
404         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
405         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
406                 seq++;
407         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
408 }
409
410 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
411 {
412         return tp->snd_una != tp->snd_up;
413 }
414
415 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
416 #define OPTION_TS               (1 << 1)
417 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
418 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
419 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
420
421 struct tcp_out_options {
422         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
423         u16 mss;                /* 0 to disable */
424         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
425         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
426         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
427         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
428         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
429         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
430 };
431
432 /* Write previously computed TCP options to the packet.
433  *
434  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
435  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
436  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
437  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
438  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
439  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
440  * particular reason why the ordering would need to be changed).
441  *
442  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
443  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
444  */
445 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
446                               struct tcp_out_options *opts)
447 {
448         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
449
450         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
451                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
452                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
453                 /* overload cookie hash location */
454                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
455                 ptr += 4;
456         }
457
458         if (unlikely(opts->mss)) {
459                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
460                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
461                                opts->mss);
462         }
463
464         if (likely(OPTION_TS & options)) {
465                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
466                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
467                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
468                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
469                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
470                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
471                 } else {
472                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
473                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
474                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
475                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
476                 }
477                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
478                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
479         }
480
481         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
482                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
483                                (TCPOPT_NOP << 16) |
484                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
485                                TCPOLEN_SACK_PERM);
486         }
487
488         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
489                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
490                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
491                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
492                                opts->ws);
493         }
494
495         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
496                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
497                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
498                 int this_sack;
499
500                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
501                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
502                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
503                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
504                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
505
506                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
507                      ++this_sack) {
508                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
509                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
510                 }
511
512                 tp->rx_opt.dsack = 0;
513         }
514
515         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
516                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
517                 u8 *p = (u8 *)ptr;
518                 u32 len; /* Fast Open option length */
519
520                 if (foc->exp) {
521                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
522                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
523                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
524                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
525                 } else {
526                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
527                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
528                         *p++ = len;
529                 }
530
531                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
532                 if ((len & 3) == 2) {
533                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
534                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
535                 }
536                 ptr += (len + 3) >> 2;
537         }
538 }
539
540 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
541  * network wire format yet.
542  */
543 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
544                                 struct tcp_out_options *opts,
545                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
546 {
547         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
548         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
549         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
550
551 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
552         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
553         if (*md5) {
554                 opts->options |= OPTION_MD5;
555                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
556         }
557 #else
558         *md5 = NULL;
559 #endif
560
561         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
562          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
563          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
564          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
565          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
566          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
567          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
568          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
569          * going out.  */
570         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
571         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
572
573         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
574                 opts->options |= OPTION_TS;
575                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
576                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
577                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
578         }
579         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
580                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
581                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
582                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
583         }
584         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
585                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
586                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
587                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
588         }
589
590         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
591                 u32 need = fastopen->cookie.len;
592
593                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
594                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
595                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
596                 if (remaining >= need) {
597                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
598                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
599                         remaining -= need;
600                         tp->syn_fastopen = 1;
601                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
602                 }
603         }
604
605         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
606 }
607
608 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
609 static unsigned int tcp_synack_options(struct request_sock *req,
610                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
611                                        struct tcp_out_options *opts,
612                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
613                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
614 {
615         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
616         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
617
618 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
619         if (md5) {
620                 opts->options |= OPTION_MD5;
621                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
622
623                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
624                  * options. There was discussion about disabling SACK
625                  * rather than TS in order to fit in better with old,
626                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
627                  */
628                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
629         }
630 #endif
631
632         /* We always send an MSS option. */
633         opts->mss = mss;
634         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
635
636         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
637                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
638                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
639                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
640         }
641         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
642                 opts->options |= OPTION_TS;
643                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb);
644                 opts->tsecr = req->ts_recent;
645                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
646         }
647         if (likely(ireq->sack_ok)) {
648                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
649                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
650                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
651         }
652         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
653                 u32 need = foc->len;
654
655                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
656                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
657                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
658                 if (remaining >= need) {
659                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
660                         opts->fastopen_cookie = foc;
661                         remaining -= need;
662                 }
663         }
664
665         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
666 }
667
668 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
669  * final wire format yet.
670  */
671 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
672                                         struct tcp_out_options *opts,
673                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
674 {
675         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
676         unsigned int size = 0;
677         unsigned int eff_sacks;
678
679         opts->options = 0;
680
681 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
682         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
683         if (unlikely(*md5)) {
684                 opts->options |= OPTION_MD5;
685                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
686         }
687 #else
688         *md5 = NULL;
689 #endif
690
691         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
692                 opts->options |= OPTION_TS;
693                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
694                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
695                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
696         }
697
698         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
699         if (unlikely(eff_sacks)) {
700                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
701                 opts->num_sack_blocks =
702                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
703                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
704                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
705                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
706                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
707         }
708
709         return size;
710 }
711
712
713 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
714  *
715  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
716  * to reduce RTT and bufferbloat.
717  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
718  *
719  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
720  * needs to be reallocated in a driver.
721  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
722  *
723  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
724  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
725  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
726  */
727 struct tsq_tasklet {
728         struct tasklet_struct   tasklet;
729         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
730 };
731 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
732
733 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
734 {
735         if ((1 << sk->sk_state) &
736             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
737              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
738                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
739                                0, GFP_ATOMIC);
740 }
741 /*
742  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
743  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
744  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
745  * interrupt us (non NAPI drivers)
746  */
747 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
748 {
749         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
750         LIST_HEAD(list);
751         unsigned long flags;
752         struct list_head *q, *n;
753         struct tcp_sock *tp;
754         struct sock *sk;
755
756         local_irq_save(flags);
757         list_splice_init(&tsq->head, &list);
758         local_irq_restore(flags);
759
760         list_for_each_safe(q, n, &list) {
761                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
762                 list_del(&tp->tsq_node);
763
764                 sk = (struct sock *)tp;
765                 bh_lock_sock(sk);
766
767                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
768                         tcp_tsq_handler(sk);
769                 } else {
770                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
771                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
772                 }
773                 bh_unlock_sock(sk);
774
775                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
776                 sk_free(sk);
777         }
778 }
779
780 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
781                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
782                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
783                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
784 /**
785  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
786  * @sk: socket
787  *
788  * called from release_sock() to perform protocol dependent
789  * actions before socket release.
790  */
791 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
792 {
793         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
794         unsigned long flags, nflags;
795
796         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
797         do {
798                 flags = tp->tsq_flags;
799                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
800                         return;
801                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
802         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
803
804         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
805                 tcp_tsq_handler(sk);
806
807         /* Here begins the tricky part :
808          * We are called from release_sock() with :
809          * 1) BH disabled
810          * 2) sk_lock.slock spinlock held
811          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
812          *
813          * But following code is meant to be called from BH handlers,
814          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
815          */
816         sock_release_ownership(sk);
817
818         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
819                 tcp_write_timer_handler(sk);
820                 __sock_put(sk);
821         }
822         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
823                 tcp_delack_timer_handler(sk);
824                 __sock_put(sk);
825         }
826         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
827                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
828                 __sock_put(sk);
829         }
830 }
831 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
832
833 void __init tcp_tasklet_init(void)
834 {
835         int i;
836
837         for_each_possible_cpu(i) {
838                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
839
840                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
841                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
842                              tcp_tasklet_func,
843                              (unsigned long)tsq);
844         }
845 }
846
847 /*
848  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
849  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
850  * hold qdisc lock.
851  */
852 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
853 {
854         struct sock *sk = skb->sk;
855         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
856         int wmem;
857
858         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
859          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
860          */
861         wmem = atomic_sub_return(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
862
863         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
864          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
865          * This gives :
866          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
867          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
868          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
869          */
870         if (wmem >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
871                 goto out;
872
873         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
874             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
875                 unsigned long flags;
876                 struct tsq_tasklet *tsq;
877
878                 /* queue this socket to tasklet queue */
879                 local_irq_save(flags);
880                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
881                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
882                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
883                 local_irq_restore(flags);
884                 return;
885         }
886 out:
887         sk_free(sk);
888 }
889
890 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
891  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
892  * transmission and possible later retransmissions.
893  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
894  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
895  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
896  * device.
897  *
898  * We are working here with either a clone of the original
899  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
900  */
901 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
902                             gfp_t gfp_mask)
903 {
904         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
905         struct inet_sock *inet;
906         struct tcp_sock *tp;
907         struct tcp_skb_cb *tcb;
908         struct tcp_out_options opts;
909         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
910         struct tcp_md5sig_key *md5;
911         struct tcphdr *th;
912         int err;
913
914         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
915         tp = tcp_sk(sk);
916
917         if (clone_it) {
918                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
919                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
920                         - tp->snd_una;
921                 tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
922
923                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
924                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
925                 else
926                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
927                 if (unlikely(!skb))
928                         return -ENOBUFS;
929         }
930
931         inet = inet_sk(sk);
932         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
933         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
934
935         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
936                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
937         else
938                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
939                                                            &md5);
940         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
941
942         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
943          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
944          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
945          *
946          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
947          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
948          */
949         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
950
951         skb_push(skb, tcp_header_size);
952         skb_reset_transport_header(skb);
953
954         skb_orphan(skb);
955         skb->sk = sk;
956         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
957         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
958         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
959
960         /* Build TCP header and checksum it. */
961         th = (struct tcphdr *)skb->data;
962         th->source              = inet->inet_sport;
963         th->dest                = inet->inet_dport;
964         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
965         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
966         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
967                                         tcb->tcp_flags);
968
969         th->check               = 0;
970         th->urg_ptr             = 0;
971
972         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
973         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
974                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
975                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
976                         th->urg = 1;
977                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
978                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
979                         th->urg = 1;
980                 }
981         }
982
983         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
984         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
985         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
986                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
987                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
988         } else {
989                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
990                  * is never scaled.
991                  */
992                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
993         }
994 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
995         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
996         if (md5) {
997                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
998                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
999                                                md5, sk, skb);
1000         }
1001 #endif
1002
1003         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1004
1005         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1006                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1007
1008         if (skb->len != tcp_header_size) {
1009                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1010                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1011         }
1012
1013         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1014                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1015                               tcp_skb_pcount(skb));
1016
1017         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1018         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1019         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1020         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1021
1022         /* Our usage of tstamp should remain private */
1023         skb->tstamp.tv64 = 0;
1024
1025         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1026         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1027                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1028
1029         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1030
1031         if (likely(err <= 0))
1032                 return err;
1033
1034         tcp_enter_cwr(sk);
1035
1036         return net_xmit_eval(err);
1037 }
1038
1039 /* This routine just queues the buffer for sending.
1040  *
1041  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1042  * otherwise socket can stall.
1043  */
1044 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1045 {
1046         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1047
1048         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1049         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1050         __skb_header_release(skb);
1051         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1052         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1053         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1054 }
1055
1056 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1057 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1058 {
1059         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1060                 /* Avoid the costly divide in the normal
1061                  * non-TSO case.
1062                  */
1063                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1064                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1065         } else {
1066                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1067                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1068         }
1069 }
1070
1071 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1072  * skb is counted to fackets_out or not.
1073  */
1074 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1075                                    int decr)
1076 {
1077         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1078
1079         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1080                 return;
1081
1082         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1083                 tp->fackets_out -= decr;
1084 }
1085
1086 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1087  * tweaks to fix counters
1088  */
1089 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1090 {
1091         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1092
1093         tp->packets_out -= decr;
1094
1095         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1096                 tp->sacked_out -= decr;
1097         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1098                 tp->retrans_out -= decr;
1099         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1100                 tp->lost_out -= decr;
1101
1102         /* Reno case is special. Sigh... */
1103         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1104                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1105
1106         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1107
1108         if (tp->lost_skb_hint &&
1109             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1110             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1111                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1112
1113         tcp_verify_left_out(tp);
1114 }
1115
1116 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1117 {
1118         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1119                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1120 }
1121
1122 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1123 {
1124         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1125
1126         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1127             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1128                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1129                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1130
1131                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1132                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1133                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1134                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1135                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1136         }
1137 }
1138
1139 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1140 {
1141         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1142         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1143 }
1144
1145 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1146  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1147  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1148  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1149  */
1150 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1151                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1152 {
1153         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1154         struct sk_buff *buff;
1155         int nsize, old_factor;
1156         int nlen;
1157         u8 flags;
1158
1159         if (WARN_ON(len > skb->len))
1160                 return -EINVAL;
1161
1162         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1163         if (nsize < 0)
1164                 nsize = 0;
1165
1166         if (skb_unclone(skb, gfp))
1167                 return -ENOMEM;
1168
1169         /* Get a new skb... force flag on. */
1170         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1171         if (!buff)
1172                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1173
1174         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1175         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1176         nlen = skb->len - len - nsize;
1177         buff->truesize += nlen;
1178         skb->truesize -= nlen;
1179
1180         /* Correct the sequence numbers. */
1181         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1182         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1183         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1184
1185         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1186         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1187         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1188         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1189         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1190         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1191
1192         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1193                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1194                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1195                                                        skb_put(buff, nsize),
1196                                                        nsize, 0);
1197
1198                 skb_trim(skb, len);
1199
1200                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1201         } else {
1202                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1203                 skb_split(skb, buff, len);
1204         }
1205
1206         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1207
1208         buff->tstamp = skb->tstamp;
1209         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1210
1211         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1212
1213         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1214         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1215         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1216
1217         /* Update delivered info for the new segment */
1218         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1219
1220         /* If this packet has been sent out already, we must
1221          * adjust the various packet counters.
1222          */
1223         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1224                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1225                         tcp_skb_pcount(buff);
1226
1227                 if (diff)
1228                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1229         }
1230
1231         /* Link BUFF into the send queue. */
1232         __skb_header_release(buff);
1233         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1234
1235         return 0;
1236 }
1237
1238 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1239  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1240  * immediately discarded.
1241  */
1242 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1243 {
1244         struct skb_shared_info *shinfo;
1245         int i, k, eat;
1246
1247         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1248         if (eat) {
1249                 __skb_pull(skb, eat);
1250                 len -= eat;
1251                 if (!len)
1252                         return;
1253         }
1254         eat = len;
1255         k = 0;
1256         shinfo = skb_shinfo(skb);
1257         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1258                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1259
1260                 if (size <= eat) {
1261                         skb_frag_unref(skb, i);
1262                         eat -= size;
1263                 } else {
1264                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1265                         if (eat) {
1266                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1267                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1268                                 eat = 0;
1269                         }
1270                         k++;
1271                 }
1272         }
1273         shinfo->nr_frags = k;
1274
1275         skb_reset_tail_pointer(skb);
1276         skb->data_len -= len;
1277         skb->len = skb->data_len;
1278 }
1279
1280 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1281 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1282 {
1283         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1284                 return -ENOMEM;
1285
1286         __pskb_trim_head(skb, len);
1287
1288         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1289         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1290
1291         skb->truesize        -= len;
1292         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1293         sk_mem_uncharge(sk, len);
1294         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1295
1296         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1297         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1298                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1299
1300         return 0;
1301 }
1302
1303 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1304 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1305 {
1306         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1307         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1308         int mss_now;
1309
1310         /* Calculate base mss without TCP options:
1311            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1312          */
1313         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1314
1315         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1316         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1317                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1318
1319                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1320                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1321         }
1322
1323         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1324         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1325                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1326
1327         /* Now subtract optional transport overhead */
1328         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1329
1330         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1331         if (mss_now < 48)
1332                 mss_now = 48;
1333         return mss_now;
1334 }
1335
1336 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1337 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1338 {
1339         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1340         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1341                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1342 }
1343
1344 /* Inverse of above */
1345 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1346 {
1347         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1348         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1349         int mtu;
1350
1351         mtu = mss +
1352               tp->tcp_header_len +
1353               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1354               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1355
1356         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1357         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1358                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1359
1360                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1361                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1362         }
1363         return mtu;
1364 }
1365 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1366
1367 /* MTU probing init per socket */
1368 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1369 {
1370         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1371         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1372         struct net *net = sock_net(sk);
1373
1374         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1375         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1376                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1377         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1378         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1379         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1380                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_time_stamp;
1381 }
1382 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1383
1384 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1385
1386    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1387    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1388
1389    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1390    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1391    It also does not include TCP options.
1392
1393    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1394
1395    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1396    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1397    taking into account current pmtu, but never exceeds
1398    tp->rx_opt.mss_clamp.
1399
1400    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1401    DOES NOT include either tcp or ip options.
1402
1403    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1404    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1405  */
1406 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1407 {
1408         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1409         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1410         int mss_now;
1411
1412         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1413                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1414
1415         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1416         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1417
1418         /* And store cached results */
1419         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1420         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1421                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1422         tp->mss_cache = mss_now;
1423
1424         return mss_now;
1425 }
1426 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1427
1428 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1429  * and even PMTU discovery events into account.
1430  */
1431 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1432 {
1433         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1434         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1435         u32 mss_now;
1436         unsigned int header_len;
1437         struct tcp_out_options opts;
1438         struct tcp_md5sig_key *md5;
1439
1440         mss_now = tp->mss_cache;
1441
1442         if (dst) {
1443                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1444                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1445                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1446         }
1447
1448         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1449                      sizeof(struct tcphdr);
1450         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1451          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1452          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1453          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1454         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1455                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1456                 mss_now -= delta;
1457         }
1458
1459         return mss_now;
1460 }
1461
1462 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1463  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1464  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1465  */
1466 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1467 {
1468         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1469
1470         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1471             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1472                 /* Limited by application or receiver window. */
1473                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1474                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1475                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1476                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1477                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1478                 }
1479                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1480         }
1481         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1482 }
1483
1484 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1485 {
1486         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1487
1488         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1489          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1490          */
1491         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1492             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1493                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1494                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1495                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1496         }
1497
1498         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1499                 /* Network is feed fully. */
1500                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1501                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1502         } else {
1503                 /* Network starves. */
1504                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1505                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1506
1507                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1508                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1509                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1510         }
1511 }
1512
1513 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1514 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1515 {
1516         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1517                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1518 }
1519
1520 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1521  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1522  * The test is really :
1523  * if ((skb->len % mss) != 0)
1524  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1525  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1526  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1527  */
1528 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1529                                 const struct sk_buff *skb)
1530 {
1531         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1532                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1533 }
1534
1535 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1536  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1537  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1538  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1539  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1540  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1541  */
1542 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1543                             int nonagle)
1544 {
1545         return partial &&
1546                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1547                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1548 }
1549
1550 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1551  * to send one TSO packet per ms
1552  */
1553 u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1554                      int min_tso_segs)
1555 {
1556         u32 bytes, segs;
1557
1558         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1559                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1560
1561         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1562          * not one big TSO packet every 100 ms.
1563          * This preserves ACK clocking and is consistent
1564          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1565          */
1566         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1567
1568         return min_t(u32, segs, sk->sk_gso_max_segs);
1569 }
1570 EXPORT_SYMBOL(tcp_tso_autosize);
1571
1572 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1573  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1574  */
1575 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1576 {
1577         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1578         u32 tso_segs = ca_ops->tso_segs_goal ? ca_ops->tso_segs_goal(sk) : 0;
1579
1580         return tso_segs ? :
1581                 tcp_tso_autosize(sk, mss_now, sysctl_tcp_min_tso_segs);
1582 }
1583
1584 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1585 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1586                                         const struct sk_buff *skb,
1587                                         unsigned int mss_now,
1588                                         unsigned int max_segs,
1589                                         int nonagle)
1590 {
1591         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1592         u32 partial, needed, window, max_len;
1593
1594         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1595         max_len = mss_now * max_segs;
1596
1597         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1598                 return max_len;
1599
1600         needed = min(skb->len, window);
1601
1602         if (max_len <= needed)
1603                 return max_len;
1604
1605         partial = needed % mss_now;
1606         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1607          * to include this last segment in this skb.
1608          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1609          */
1610         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1611                 return needed - partial;
1612
1613         return needed;
1614 }
1615
1616 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1617  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1618  */
1619 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1620                                          const struct sk_buff *skb)
1621 {
1622         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1623
1624         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1625         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1626             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1627                 return 1;
1628
1629         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1630         cwnd = tp->snd_cwnd;
1631         if (in_flight >= cwnd)
1632                 return 0;
1633
1634         /* For better scheduling, ensure we have at least
1635          * 2 GSO packets in flight.
1636          */
1637         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1638         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1639 }
1640
1641 /* Initialize TSO state of a skb.
1642  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1643  * SKB onto the wire.
1644  */
1645 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1646 {
1647         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1648
1649         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1650                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1651                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1652         }
1653         return tso_segs;
1654 }
1655
1656
1657 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1658  * sent now.
1659  */
1660 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1661                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1662 {
1663         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1664          * write_queue (they have no chances to get new data).
1665          *
1666          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1667          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1668          */
1669         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1670                 return true;
1671
1672         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1673         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1674                 return true;
1675
1676         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1677                 return true;
1678
1679         return false;
1680 }
1681
1682 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1683 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1684                              const struct sk_buff *skb,
1685                              unsigned int cur_mss)
1686 {
1687         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1688
1689         if (skb->len > cur_mss)
1690                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1691
1692         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1693 }
1694
1695 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1696  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1697  * packets allowed by the congestion window.
1698  */
1699 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1700                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1701 {
1702         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1703         unsigned int cwnd_quota;
1704
1705         tcp_init_tso_segs(skb, cur_mss);
1706
1707         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1708                 return 0;
1709
1710         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1711         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1712                 cwnd_quota = 0;
1713
1714         return cwnd_quota;
1715 }
1716
1717 /* Test if sending is allowed right now. */
1718 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1719 {
1720         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1721         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1722
1723         return skb &&
1724                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1725                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1726                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1727 }
1728
1729 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1730  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1731  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1732  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1733  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1734  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1735  */
1736 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1737                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1738 {
1739         struct sk_buff *buff;
1740         int nlen = skb->len - len;
1741         u8 flags;
1742
1743         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1744         if (skb->len != skb->data_len)
1745                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1746
1747         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1748         if (unlikely(!buff))
1749                 return -ENOMEM;
1750
1751         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1752         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1753         buff->truesize += nlen;
1754         skb->truesize -= nlen;
1755
1756         /* Correct the sequence numbers. */
1757         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1758         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1759         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1760
1761         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1762         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1763         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1764         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1765
1766         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1767         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1768
1769         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1770
1771         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1772         skb_split(skb, buff, len);
1773         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1774
1775         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1776         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1777         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1778
1779         /* Link BUFF into the send queue. */
1780         __skb_header_release(buff);
1781         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1782
1783         return 0;
1784 }
1785
1786 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1787  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1788  *
1789  * This algorithm is from John Heffner.
1790  */
1791 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1792                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1793 {
1794         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1795         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1796         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1797         struct skb_mstamp now;
1798         struct sk_buff *head;
1799         int win_divisor;
1800
1801         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1802                 goto send_now;
1803
1804         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1805                 goto send_now;
1806
1807         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1808          * only if the last write was recent.
1809          */
1810         if ((s32)(tcp_time_stamp - tp->lsndtime) > 0)
1811                 goto send_now;
1812
1813         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1814
1815         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1816
1817         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1818
1819         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1820         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1821
1822         limit = min(send_win, cong_win);
1823
1824         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1825         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1826                 goto send_now;
1827
1828         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1829         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1830                 goto send_now;
1831
1832         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1833         if (win_divisor) {
1834                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1835
1836                 /* If at least some fraction of a window is available,
1837                  * just use it.
1838                  */
1839                 chunk /= win_divisor;
1840                 if (limit >= chunk)
1841                         goto send_now;
1842         } else {
1843                 /* Different approach, try not to defer past a single
1844                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1845                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1846                  * then send now.
1847                  */
1848                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1849                         goto send_now;
1850         }
1851
1852         head = tcp_write_queue_head(sk);
1853         skb_mstamp_get(&now);
1854         age = skb_mstamp_us_delta(&now, &head->skb_mstamp);
1855         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1856         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1857                 goto send_now;
1858
1859         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
1860
1861         if (cong_win < send_win && cong_win <= skb->len)
1862                 *is_cwnd_limited = true;
1863
1864         return true;
1865
1866 send_now:
1867         return false;
1868 }
1869
1870 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
1871 {
1872         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1873         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1874         struct net *net = sock_net(sk);
1875         u32 interval;
1876         s32 delta;
1877
1878         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
1879         delta = tcp_time_stamp - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
1880         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
1881                 int mss = tcp_current_mss(sk);
1882
1883                 /* Update current search range */
1884                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1885                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
1886                         sizeof(struct tcphdr) +
1887                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1888                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
1889
1890                 /* Update probe time stamp */
1891                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_time_stamp;
1892         }
1893 }
1894
1895 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1896  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1897  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1898  * changes resulting in larger path MTUs.
1899  *
1900  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1901  *         1 if a probe was sent,
1902  *         -1 otherwise
1903  */
1904 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1905 {
1906         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1907         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1908         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1909         struct net *net = sock_net(sk);
1910         int len;
1911         int probe_size;
1912         int size_needed;
1913         int copy;
1914         int mss_now;
1915         int interval;
1916
1917         /* Not currently probing/verifying,
1918          * not in recovery,
1919          * have enough cwnd, and
1920          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1921         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1922             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1923             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1924             tp->snd_cwnd < 11 ||
1925             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1926                 return -1;
1927
1928         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
1929          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
1930          * smaller than a threshold, backoff from probing.
1931          */
1932         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1933         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
1934                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
1935         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1936         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
1937         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
1938          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
1939          * probing process by not resetting search range to its orignal.
1940          */
1941         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
1942                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
1943                 /* Check whether enough time has elaplased for
1944                  * another round of probing.
1945                  */
1946                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
1947                 return -1;
1948         }
1949
1950         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1951         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1952                 return -1;
1953
1954         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1955                 return -1;
1956         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1957                 return 0;
1958
1959         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1960         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1961                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1962                         return -1;
1963                 else
1964                         return 0;
1965         }
1966
1967         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1968         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
1969         if (!nskb)
1970                 return -1;
1971         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1972         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1973
1974         skb = tcp_send_head(sk);
1975
1976         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1977         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1978         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1979         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1980         nskb->csum = 0;
1981         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1982
1983         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1984
1985         len = 0;
1986         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1987                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1988                 if (nskb->ip_summed)
1989                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1990                 else
1991                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1992                                                             skb_put(nskb, copy),
1993                                                             copy, nskb->csum);
1994
1995                 if (skb->len <= copy) {
1996                         /* We've eaten all the data from this skb.
1997                          * Throw it away. */
1998                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1999                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2000                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2001                 } else {
2002                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2003                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2004                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2005                                 skb_pull(skb, copy);
2006                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2007                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
2008                                                                  skb->len, 0);
2009                         } else {
2010                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2011                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2012                         }
2013                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2014                 }
2015
2016                 len += copy;
2017
2018                 if (len >= probe_size)
2019                         break;
2020         }
2021         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2022
2023         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2024          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2025          */
2026         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2027                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2028                  * effectively two packets. */
2029                 tp->snd_cwnd--;
2030                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2031
2032                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2033                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2034                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2035
2036                 return 1;
2037         }
2038
2039         return -1;
2040 }
2041
2042 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2043  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2044  * window for us.
2045  *
2046  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2047  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2048  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2049  *
2050  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2051  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2052
2053  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2054  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2055  */
2056 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2057                            int push_one, gfp_t gfp)
2058 {
2059         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2060         struct sk_buff *skb;
2061         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2062         int cwnd_quota;
2063         int result;
2064         bool is_cwnd_limited = false;
2065         u32 max_segs;
2066
2067         sent_pkts = 0;
2068
2069         if (!push_one) {
2070                 /* Do MTU probing. */
2071                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2072                 if (!result) {
2073                         return false;
2074                 } else if (result > 0) {
2075                         sent_pkts = 1;
2076                 }
2077         }
2078
2079         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2080         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2081                 unsigned int limit;
2082
2083                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2084                 BUG_ON(!tso_segs);
2085
2086                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2087                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2088                         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2089                         goto repair; /* Skip network transmission */
2090                 }
2091
2092                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2093                 if (!cwnd_quota) {
2094                         if (push_one == 2)
2095                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2096                                 cwnd_quota = 1;
2097                         else
2098                                 break;
2099                 }
2100
2101                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
2102                         break;
2103
2104                 if (tso_segs == 1) {
2105                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2106                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2107                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2108                                 break;
2109                 } else {
2110                         if (!push_one &&
2111                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2112                                                  max_segs))
2113                                 break;
2114                 }
2115
2116                 limit = mss_now;
2117                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2118                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2119                                                     min_t(unsigned int,
2120                                                           cwnd_quota,
2121                                                           max_segs),
2122                                                     nonagle);
2123
2124                 if (skb->len > limit &&
2125                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2126                         break;
2127
2128                 /* TCP Small Queues :
2129                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2130                  * This allows for :
2131                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2132                  *  - faster recovery
2133                  *  - high rates
2134                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2135                  * of queued bytes to ensure line rate.
2136                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2137                  */
2138                 limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2139                 limit = min_t(u32, limit, sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2140
2141                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2142                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
2143                         /* It is possible TX completion already happened
2144                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2145                          * test again the condition.
2146                          */
2147                         smp_mb__after_atomic();
2148                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2149                                 break;
2150                 }
2151
2152                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2153                         break;
2154
2155 repair:
2156                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2157                  * This call will increment packets_out.
2158                  */
2159                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2160
2161                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2162                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2163
2164                 if (push_one)
2165                         break;
2166         }
2167
2168         if (likely(sent_pkts)) {
2169                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2170                         tp->prr_out += sent_pkts;
2171
2172                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2173                 if (push_one != 2)
2174                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2175                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2176                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2177                 return false;
2178         }
2179         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2180 }
2181
2182 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2183 {
2184         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2185         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2186         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2187         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2188
2189         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
2190                 return false;
2191         /* No consecutive loss probes. */
2192         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2193                 tcp_rearm_rto(sk);
2194                 return false;
2195         }
2196         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2197          * finishes.
2198          */
2199         if (tp->fastopen_rsk)
2200                 return false;
2201
2202         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2203         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2204                 return false;
2205
2206         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2207          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2208          */
2209         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->packets_out ||
2210             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2211                 return false;
2212
2213         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2214              tcp_send_head(sk))
2215                 return false;
2216
2217         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2218          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2219          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2220          */
2221         timeout = rtt << 1 ? : TCP_TIMEOUT_INIT;
2222         if (tp->packets_out == 1)
2223                 timeout = max_t(u32, timeout,
2224                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2225         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2226
2227         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2228         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2229         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2230         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2231                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2232                 if (delta > 0)
2233                         timeout = delta;
2234         }
2235
2236         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2237                                   TCP_RTO_MAX);
2238         return true;
2239 }
2240
2241 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2242  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2243  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2244  */
2245 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2246                                     const struct sk_buff *skb)
2247 {
2248         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2249                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2250                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2251                 return true;
2252         }
2253         return false;
2254 }
2255
2256 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2257  * retransmit the last segment.
2258  */
2259 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2260 {
2261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2262         struct sk_buff *skb;
2263         int pcount;
2264         int mss = tcp_current_mss(sk);
2265
2266         skb = tcp_send_head(sk);
2267         if (skb) {
2268                 if (tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2269                         pcount = tp->packets_out;
2270                         tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2271                         if (tp->packets_out > pcount)
2272                                 goto probe_sent;
2273                         goto rearm_timer;
2274                 }
2275                 skb = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
2276         } else {
2277                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2278         }
2279
2280         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2281         if (tp->tlp_high_seq)
2282                 goto rearm_timer;
2283
2284         /* Retransmit last segment. */
2285         if (WARN_ON(!skb))
2286                 goto rearm_timer;
2287
2288         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2289                 goto rearm_timer;
2290
2291         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2292         if (WARN_ON(!pcount))
2293                 goto rearm_timer;
2294
2295         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2296                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2297                                           GFP_ATOMIC)))
2298                         goto rearm_timer;
2299                 skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2300         }
2301
2302         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2303                 goto rearm_timer;
2304
2305         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2306                 goto rearm_timer;
2307
2308         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2309         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2310
2311 probe_sent:
2312         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2313         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2314         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2315 rearm_timer:
2316         tcp_rearm_rto(sk);
2317 }
2318
2319 /* Push out any pending frames which were held back due to
2320  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2321  * The socket must be locked by the caller.
2322  */
2323 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2324                                int nonagle)
2325 {
2326         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2327          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2328          * all will be happy.
2329          */
2330         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2331                 return;
2332
2333         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2334                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2335                 tcp_check_probe_timer(sk);
2336 }
2337
2338 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2339  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2340  */
2341 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2342 {
2343         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2344
2345         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2346
2347         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2348 }
2349
2350 /* This function returns the amount that we can raise the
2351  * usable window based on the following constraints
2352  *
2353  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2354  * 2. We limit memory per socket
2355  *
2356  * RFC 1122:
2357  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2358  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2359  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2360  *
2361  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2362  * it at least MSS bytes.
2363  *
2364  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2365  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2366  *
2367  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2368  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2369  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2370  * window to always advance by a single byte.
2371  *
2372  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2373  * then this will not be a problem.
2374  *
2375  * BSD seems to make the following compromise:
2376  *
2377  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2378  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2379  *      then set the window to 0.
2380  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2381  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2382  *      and from being larger than the largest representable value.
2383  *
2384  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2385  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2386  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2387  * those cases where the window is constrained on the sender side
2388  * because the pipeline is full.
2389  *
2390  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2391  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2392  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2393  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2394  * of having a fixed window size at almost all times.
2395  *
2396  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2397  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2398  *
2399  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2400  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2401  */
2402 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2403 {
2404         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2405         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2406         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2407          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2408          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2409          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2410          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2411          */
2412         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2413         int free_space = tcp_space(sk);
2414         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2415         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2416         int window;
2417
2418         if (mss > full_space)
2419                 mss = full_space;
2420
2421         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2422                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2423
2424                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2425                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2426                                                4U * tp->advmss);
2427
2428                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2429                  * increase it due to wscale.
2430                  */
2431                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2432
2433                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2434                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2435                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2436                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2437                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2438                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2439                  */
2440                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2441                         return 0;
2442         }
2443
2444         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2445                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2446
2447         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2448          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2449          */
2450         window = tp->rcv_wnd;
2451         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2452                 window = free_space;
2453
2454                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2455                  * Import case: prevent zero window announcement if
2456                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2457                  */
2458                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2459                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2460                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2461         } else {
2462                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2463                  * Window clamp already applied above.
2464                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2465                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2466                  * and multiply from happening most of the time.
2467                  * We also don't do any window rounding when the free space
2468                  * is too small.
2469                  */
2470                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2471                         window = (free_space / mss) * mss;
2472                 else if (mss == full_space &&
2473                          free_space > window + (full_space >> 1))
2474                         window = free_space;
2475         }
2476
2477         return window;
2478 }
2479
2480 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2481                              const struct sk_buff *next_skb)
2482 {
2483         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2484                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2485                         skb_shinfo(next_skb);
2486                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2487
2488                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2489                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2490                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2491                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2492         }
2493 }
2494
2495 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2496 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2497 {
2498         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2499         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2500         int skb_size, next_skb_size;
2501
2502         skb_size = skb->len;
2503         next_skb_size = next_skb->len;
2504
2505         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2506
2507         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2508
2509         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2510
2511         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2512                                   next_skb_size);
2513
2514         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2515                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2516
2517         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2518                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2519
2520         /* Update sequence range on original skb. */
2521         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2522
2523         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2524         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2525
2526         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2527          * packet counting does not break.
2528          */
2529         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2530         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2531
2532         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2533         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2534         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2535                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2536
2537         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2538
2539         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2540
2541         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2542 }
2543
2544 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2545 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2546 {
2547         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2548                 return false;
2549         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2550         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2551                 return false;
2552         if (skb_cloned(skb))
2553                 return false;
2554         if (skb == tcp_send_head(sk))
2555                 return false;
2556         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2557         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2558                 return false;
2559
2560         return true;
2561 }
2562
2563 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2564  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2565  */
2566 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2567                                      int space)
2568 {
2569         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2570         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2571         bool first = true;
2572
2573         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2574                 return;
2575         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2576                 return;
2577
2578         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2579                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2580                         break;
2581
2582                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2583                         break;
2584
2585                 space -= skb->len;
2586
2587                 if (first) {
2588                         first = false;
2589                         continue;
2590                 }
2591
2592                 if (space < 0)
2593                         break;
2594                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2595                  * the data in the second
2596                  */
2597                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2598                         break;
2599
2600                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2601                         break;
2602
2603                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2604         }
2605 }
2606
2607 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2608  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2609  * error occurred which prevented the send.
2610  */
2611 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2612 {
2613         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2614         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2615         unsigned int cur_mss;
2616         int diff, len, err;
2617
2618
2619         /* Inconclusive MTU probe */
2620         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2621                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2622
2623         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2624          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2625          */
2626         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2627             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2628                 return -EAGAIN;
2629
2630         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2631                 return -EBUSY;
2632
2633         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2634                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2635                         BUG();
2636                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2637                         return -ENOMEM;
2638         }
2639
2640         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2641                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2642
2643         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2644
2645         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2646          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2647          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2648          * our retransmit serves as a zero window probe.
2649          */
2650         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2651             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2652                 return -EAGAIN;
2653
2654         len = cur_mss * segs;
2655         if (skb->len > len) {
2656                 if (tcp_fragment(sk, skb, len, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2657                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2658         } else {
2659                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2660                         return -ENOMEM;
2661
2662                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2663                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2664                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2665                 if (diff)
2666                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2667                 if (skb->len < cur_mss)
2668                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2669         }
2670
2671         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2672         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2673                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2674
2675         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2676          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2677          * beyond what csum_start can cover.
2678          */
2679         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2680                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2681                 struct sk_buff *nskb;
2682
2683                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2684                 nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2685                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2686                              -ENOBUFS;
2687         } else {
2688                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2689         }
2690
2691         if (likely(!err)) {
2692                 segs = tcp_skb_pcount(skb);
2693
2694                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2695                 /* Update global TCP statistics. */
2696                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2697                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2698                         __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2699                 tp->total_retrans += segs;
2700         }
2701         return err;
2702 }
2703
2704 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2705 {
2706         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2707         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2708
2709         if (err == 0) {
2710 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2711                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2712                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2713                 }
2714 #endif
2715                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2716                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2717
2718                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2719                 if (!tp->retrans_stamp)
2720                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2721
2722         } else if (err != -EBUSY) {
2723                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2724         }
2725
2726         if (tp->undo_retrans < 0)
2727                 tp->undo_retrans = 0;
2728         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2729         return err;
2730 }
2731
2732 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2733  * window/congestion state.
2734  */
2735 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2736 {
2737         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2738         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2739
2740         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2741         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2742                 return false;
2743
2744         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2745         if (tcp_is_reno(tp))
2746                 return false;
2747
2748         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2749          * and retransmission... Both ways have their merits...
2750          *
2751          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2752          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2753          * NextSeg() specified in RFC3517.
2754          */
2755
2756         if (tcp_may_send_now(sk))
2757                 return false;
2758
2759         return true;
2760 }
2761
2762 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2763  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2764  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2765  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2766  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2767  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2768  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2769  */
2770 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2771 {
2772         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2773         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2774         struct sk_buff *skb;
2775         struct sk_buff *hole = NULL;
2776         u32 max_segs, last_lost;
2777         int mib_idx;
2778         int fwd_rexmitting = 0;
2779
2780         if (!tp->packets_out)
2781                 return;
2782
2783         if (!tp->lost_out)
2784                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2785
2786         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2787                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2788                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2789                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2790                         last_lost = tp->retransmit_high;
2791         } else {
2792                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2793                 last_lost = tp->snd_una;
2794         }
2795
2796         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
2797         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2798                 __u8 sacked;
2799                 int segs;
2800
2801                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2802                         break;
2803                 /* we could do better than to assign each time */
2804                 if (!hole)
2805                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2806
2807                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
2808                 if (segs <= 0)
2809                         return;
2810                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2811                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
2812                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
2813                  */
2814                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
2815
2816                 if (fwd_rexmitting) {
2817 begin_fwd:
2818                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2819                                 break;
2820                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2821
2822                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2823                         tp->retransmit_high = last_lost;
2824                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2825                                 break;
2826                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2827                         if (hole) {
2828                                 skb = hole;
2829                                 hole = NULL;
2830                         }
2831                         fwd_rexmitting = 1;
2832                         goto begin_fwd;
2833
2834                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2835                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2836                                 hole = skb;
2837                         continue;
2838
2839                 } else {
2840                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2841                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2842                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2843                         else
2844                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2845                 }
2846
2847                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2848                         continue;
2849
2850                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
2851                         return;
2852
2853                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2854
2855                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2856                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2857
2858                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2859                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2860                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2861                                                   TCP_RTO_MAX);
2862         }
2863 }
2864
2865 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
2866  * connection tear down and (memory) recovery.
2867  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
2868  * or even be forced to close flow without any FIN.
2869  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
2870  * with edge trigger epoll()
2871  */
2872 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
2873 {
2874         int amt;
2875
2876         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
2877                 return;
2878         amt = sk_mem_pages(size);
2879         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
2880         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
2881
2882         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
2883                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
2884 }
2885
2886 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
2887  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
2888  */
2889 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2890 {
2891         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
2892         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2893
2894         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
2895          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
2896          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
2897          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
2898          */
2899         if (tskb && (tcp_send_head(sk) || tcp_under_memory_pressure(sk))) {
2900 coalesce:
2901                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2902                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
2903                 tp->write_seq++;
2904                 if (!tcp_send_head(sk)) {
2905                         /* This means tskb was already sent.
2906                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
2907                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
2908                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
2909                          * does not change tp->snd_nxt.
2910                          */
2911                         tp->snd_nxt++;
2912                         return;
2913                 }
2914         } else {
2915                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
2916                 if (unlikely(!skb)) {
2917                         if (tskb)
2918                                 goto coalesce;
2919                         return;
2920                 }
2921                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2922                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
2923                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2924                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2925                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2926                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2927         }
2928         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
2929 }
2930
2931 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2932  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2933  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2934  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2935  */
2936 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2937 {
2938         struct sk_buff *skb;
2939
2940         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2941         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2942         if (!skb) {
2943                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2944                 return;
2945         }
2946
2947         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2948         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2949         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2950                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2951         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2952         /* Send it off. */
2953         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2954                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2955
2956         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2957 }
2958
2959 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2960  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2961  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2962  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2963  * and rcv_wscale values will not be correct.
2964  */
2965 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2966 {
2967         struct sk_buff *skb;
2968
2969         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2970         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2971                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2972                 return -EFAULT;
2973         }
2974         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2975                 if (skb_cloned(skb)) {
2976                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2977                         if (!nskb)
2978                                 return -ENOMEM;
2979                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2980                         __skb_header_release(nskb);
2981                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2982                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2983                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2984                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2985                         skb = nskb;
2986                 }
2987
2988                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2989                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
2990         }
2991         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2992 }
2993
2994 /**
2995  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2996  * sk: listener socket
2997  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2998  * req: request_sock pointer
2999  *
3000  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3001  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3002  */
3003 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3004                                 struct request_sock *req,
3005                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3006                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3007 {
3008         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3009         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3010         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3011         struct tcp_out_options opts;
3012         struct sk_buff *skb;
3013         int tcp_header_size;
3014         struct tcphdr *th;
3015         u16 user_mss;
3016         int mss;
3017
3018         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3019         if (unlikely(!skb)) {
3020                 dst_release(dst);
3021                 return NULL;
3022         }
3023         /* Reserve space for headers. */
3024         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3025
3026         switch (synack_type) {
3027         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3028                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3029                 break;
3030         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3031                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3032                  * to avoid false sharing.
3033                  */
3034                 break;
3035         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3036                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3037                  * cpu might call us concurrently.
3038                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3039                  */
3040                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3041                 break;
3042         }
3043         skb_dst_set(skb, dst);
3044
3045         mss = dst_metric_advmss(dst);
3046         user_mss = READ_ONCE(tp->rx_opt.user_mss);
3047         if (user_mss && user_mss < mss)
3048                 mss = user_mss;
3049
3050         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3051 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3052         if (unlikely(req->cookie_ts))
3053                 skb->skb_mstamp.stamp_jiffies = cookie_init_timestamp(req);
3054         else
3055 #endif
3056         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3057
3058 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3059         rcu_read_lock();
3060         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3061 #endif
3062         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3063         tcp_header_size = tcp_synack_options(req, mss, skb, &opts, md5, foc) +
3064                           sizeof(*th);
3065
3066         skb_push(skb, tcp_header_size);
3067         skb_reset_transport_header(skb);
3068
3069         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3070         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3071         th->syn = 1;
3072         th->ack = 1;
3073         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3074         th->source = htons(ireq->ir_num);
3075         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3076         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
3077          * not even correctly set)
3078          */
3079         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
3080                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
3081
3082         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3083         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3084         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3085
3086         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3087         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3088         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3089         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3090         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3091
3092 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3093         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3094         if (md5)
3095                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3096                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3097         rcu_read_unlock();
3098 #endif
3099
3100         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3101         skb->tstamp.tv64 = 0;
3102         return skb;
3103 }
3104 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3105
3106 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3107 {
3108         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3109         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3110         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3111
3112         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3113                 return;
3114
3115         rcu_read_lock();
3116         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3117         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3118                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3119                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3120                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3121         }
3122         rcu_read_unlock();
3123 }
3124
3125 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3126 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3127 {
3128         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3129         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3130         __u8 rcv_wscale;
3131
3132         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3133          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3134          */
3135         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
3136                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
3137
3138 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3139         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3140                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3141 #endif
3142
3143         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3144         if (tp->rx_opt.user_mss)
3145                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3146         tp->max_window = 0;
3147         tcp_mtup_init(sk);
3148         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3149
3150         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3151
3152         if (!tp->window_clamp)
3153                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3154         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
3155         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
3156                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
3157
3158         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3159
3160         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3161         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3162             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3163                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3164
3165         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
3166                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3167                                   &tp->rcv_wnd,
3168                                   &tp->window_clamp,
3169                                   sysctl_tcp_window_scaling,
3170                                   &rcv_wscale,
3171                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
3172
3173         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3174         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3175
3176         sk->sk_err = 0;
3177         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3178         tp->snd_wnd = 0;
3179         tcp_init_wl(tp, 0);
3180         tp->snd_una = tp->write_seq;
3181         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3182         tp->snd_up = tp->write_seq;
3183         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3184
3185         if (likely(!tp->repair))
3186                 tp->rcv_nxt = 0;
3187         else
3188                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3189         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3190         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3191
3192         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
3193         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3194         tcp_clear_retrans(tp);
3195 }
3196
3197 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3198 {
3199         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3200         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3201
3202         tcb->end_seq += skb->len;
3203         __skb_header_release(skb);
3204         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
3205         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3206         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3207         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3208         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3209 }
3210
3211 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3212  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3213  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3214  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3215  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3216  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3217  */
3218 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3219 {
3220         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3221         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3222         int syn_loss = 0, space, err = 0;
3223         unsigned long last_syn_loss = 0;
3224         struct sk_buff *syn_data;
3225
3226         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3227         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
3228                                &syn_loss, &last_syn_loss);
3229         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
3230         if (syn_loss > 1 &&
3231             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
3232                 fo->cookie.len = -1;
3233                 goto fallback;
3234         }
3235
3236         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
3237                 fo->cookie.len = -1;
3238         else if (fo->cookie.len <= 0)
3239                 goto fallback;
3240
3241         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3242          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3243          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3244          */
3245         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
3246                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3247         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3248                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3249
3250         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3251
3252         /* limit to order-0 allocations */
3253         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3254
3255         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3256         if (!syn_data)
3257                 goto fallback;
3258         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3259         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3260         if (space) {
3261                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3262                                             &fo->data->msg_iter);
3263                 if (unlikely(!copied)) {
3264                         kfree_skb(syn_data);
3265                         goto fallback;
3266                 }
3267                 if (copied != space) {
3268                         skb_trim(syn_data, copied);
3269                         space = copied;
3270                 }
3271         }
3272         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3273         if (space == fo->size)
3274                 fo->data = NULL;
3275         fo->copied = space;
3276
3277         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3278
3279         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3280
3281         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3282
3283         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3284          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3285          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3286          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3287          */
3288         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3289         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3290         if (!err) {
3291                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3292                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3293                 goto done;
3294         }
3295
3296 fallback:
3297         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3298         if (fo->cookie.len > 0)
3299                 fo->cookie.len = 0;
3300         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3301         if (err)
3302                 tp->syn_fastopen = 0;
3303 done:
3304         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3305         return err;
3306 }
3307
3308 /* Build a SYN and send it off. */
3309 int tcp_connect(struct sock *sk)
3310 {
3311         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3312         struct sk_buff *buff;
3313         int err;
3314
3315         tcp_connect_init(sk);
3316
3317         if (unlikely(tp->repair)) {
3318                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3319                 return 0;
3320         }
3321
3322         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3323         if (unlikely(!buff))
3324                 return -ENOBUFS;
3325
3326         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3327         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp;
3328         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3329         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3330
3331         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3332         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3333               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3334         if (err == -ECONNREFUSED)
3335                 return err;
3336
3337         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3338          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3339          */
3340         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3341         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3342         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3343
3344         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3345         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3346                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3347         return 0;
3348 }
3349 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3350
3351 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3352  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3353  * for details.
3354  */
3355 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3356 {
3357         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3358         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3359         unsigned long timeout;
3360
3361         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_DELAYED_ACK);
3362
3363         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3364                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3365                 int max_ato = HZ / 2;
3366
3367                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3368                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3369                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3370
3371                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3372
3373                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3374                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3375                  * directly.
3376                  */
3377                 if (tp->srtt_us) {
3378                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3379                                         TCP_DELACK_MIN);
3380
3381                         if (rtt < max_ato)
3382                                 max_ato = rtt;
3383                 }
3384
3385                 ato = min(ato, max_ato);
3386         }
3387
3388         /* Stay within the limit we were given */
3389         timeout = jiffies + ato;
3390
3391         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3392         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3393                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3394                  * send ACK now.
3395                  */
3396                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3397                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3398                         tcp_send_ack(sk);
3399                         return;
3400                 }
3401
3402                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3403                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3404         }
3405         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3406         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3407         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3408 }
3409
3410 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3411 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3412 {
3413         struct sk_buff *buff;
3414
3415         /* If we have been reset, we may not send again. */
3416         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3417                 return;
3418
3419         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_NON_DELAYED_ACK);
3420
3421         /* We are not putting this on the write queue, so
3422          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3423          * sock.
3424          */
3425         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3426                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3427         if (unlikely(!buff)) {
3428                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3429                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3430                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3431                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3432                 return;
3433         }
3434
3435         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3436         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3437         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3438
3439         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3440          * too much.
3441          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3442          * We also avoid tcp_wfree() overhead (cache line miss accessing
3443          * tp->tsq_flags) by using regular sock_wfree()
3444          */
3445         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3446
3447         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3448         skb_mstamp_get(&buff->skb_mstamp);
3449         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0);
3450 }
3451 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_send_ack);
3452
3453 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3454  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3455  *
3456  * Question: what should we make while urgent mode?
3457  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3458  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3459  *
3460  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3461  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3462  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3463  */
3464 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3465 {
3466         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3467         struct sk_buff *skb;
3468
3469         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3470         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3471                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3472         if (!skb)
3473                 return -1;
3474
3475         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3476         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3477         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3478          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3479          * send it.
3480          */
3481         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3482         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3483         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3484         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3485 }
3486
3487 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3488 {
3489         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3490                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3491                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3492         }
3493 }
3494
3495 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3496 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3497 {
3498         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3499         struct sk_buff *skb;
3500
3501         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3502                 return -1;
3503
3504         skb = tcp_send_head(sk);
3505         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3506                 int err;
3507                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3508                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3509
3510                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3511                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3512
3513                 /* We are probing the opening of a window
3514                  * but the window size is != 0
3515                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3516                  */
3517                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3518                     skb->len > mss) {
3519                         seg_size = min(seg_size, mss);
3520                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3521                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3522                                 return -1;
3523                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3524                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3525
3526                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3527                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3528                 if (!err)
3529                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3530                 return err;
3531         } else {
3532                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3533                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3534                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3535         }
3536 }
3537
3538 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3539  * a partial packet else a zero probe.
3540  */
3541 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3542 {
3543         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3544         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3545         struct net *net = sock_net(sk);
3546         unsigned long probe_max;
3547         int err;
3548
3549         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3550
3551         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3552                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3553                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3554                 icsk->icsk_backoff = 0;
3555                 return;
3556         }
3557
3558         if (err <= 0) {
3559                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3560                         icsk->icsk_backoff++;
3561                 icsk->icsk_probes_out++;
3562                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3563         } else {
3564                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3565                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3566                  * Let local senders to fight for local resources.
3567                  *
3568                  * Use accumulated backoff yet.
3569                  */
3570                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3571                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3572                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3573         }
3574         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3575                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3576                                   TCP_RTO_MAX);
3577 }
3578
3579 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3580 {
3581         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3582         struct flowi fl;
3583         int res;
3584
3585         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3586         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3587         if (!res) {
3588                 __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3589                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3590         }
3591         return res;
3592 }
3593 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);