8fcfc91964ecb5226d65ef24974eee70fe225bbc
[cascardo/linux.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of two TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 131072;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 unsigned int sysctl_tcp_notsent_lowat __read_mostly = UINT_MAX;
69 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_notsent_lowat);
70
71 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
72                            int push_one, gfp_t gfp);
73
74 /* Account for new data that has been sent to the network. */
75 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
76 {
77         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
78         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
79         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
80
81         tcp_advance_send_head(sk, skb);
82         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
83
84         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
85         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
86             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
87                 tcp_rearm_rto(sk);
88         }
89
90         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
91                       tcp_skb_pcount(skb));
92 }
93
94 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
95  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
96  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
97  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
98  * invalid. OK, let's make this for now:
99  */
100 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
101 {
102         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
103
104         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
105                 return tp->snd_nxt;
106         else
107                 return tcp_wnd_end(tp);
108 }
109
110 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
111  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
112  *
113  * 1. It is independent of path mtu.
114  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
115  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
116  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
117  *    large MSS.
118  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
119  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
120  *    This may be overridden via information stored in routing table.
121  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
122  *    probably even Jumbo".
123  */
124 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
125 {
126         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
127         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
128         int mss = tp->advmss;
129
130         if (dst) {
131                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
132
133                 if (metric < mss) {
134                         mss = metric;
135                         tp->advmss = mss;
136                 }
137         }
138
139         return (__u16)mss;
140 }
141
142 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
143  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
144 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
145 {
146         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
147         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
148         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
149         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
150
151         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
152
153         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
154         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
155
156         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
157                 cwnd >>= 1;
158         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
159         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
160         tp->snd_cwnd_used = 0;
161 }
162
163 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
164 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
165                                 struct sock *sk)
166 {
167         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
168         const u32 now = tcp_time_stamp;
169         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
170
171         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
172             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
173                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
174
175         tp->lsndtime = now;
176
177         /* If it is a reply for ato after last received
178          * packet, enter pingpong mode.
179          */
180         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato &&
181             (!dst || !dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)))
182                         icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
183 }
184
185 /* Account for an ACK we sent. */
186 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
187 {
188         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
189         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
190 }
191
192
193 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
194 {
195         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
196          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
197          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
198          * limit when mss is larger than 1460.
199          */
200         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
201
202         if (mss > 1460)
203                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
204         return init_rwnd;
205 }
206
207 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
208  * Based on the assumption that the given amount of space
209  * will be offered. Store the results in the tp structure.
210  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
211  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
212  * This MUST be enforced by all callers.
213  */
214 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
215                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
216                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
217                                __u32 init_rcv_wnd)
218 {
219         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
220
221         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
222         if (*window_clamp == 0)
223                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
224         space = min(*window_clamp, space);
225
226         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
227         if (space > mss)
228                 space = (space / mss) * mss;
229
230         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
231          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
232          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
233          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
234          * unless the remote has sent us a window scaling option,
235          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
236          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
237          */
238         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
239                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
240         else
241                 (*rcv_wnd) = space;
242
243         (*rcv_wscale) = 0;
244         if (wscale_ok) {
245                 /* Set window scaling on max possible window
246                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
247                  */
248                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
249                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
250                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
251                         space >>= 1;
252                         (*rcv_wscale)++;
253                 }
254         }
255
256         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
257                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
258                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
259                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
260         }
261
262         /* Set the clamp no higher than max representable value */
263         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
266
267 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
268  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
269  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
270  * frame.
271  */
272 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
273 {
274         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
275         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
276         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
277         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
278
279         /* Never shrink the offered window */
280         if (new_win < cur_win) {
281                 /* Danger Will Robinson!
282                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
283                  * we will not be able to advertise a zero
284                  * window in time.  --DaveM
285                  *
286                  * Relax Will Robinson.
287                  */
288                 if (new_win == 0)
289                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
290                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
291                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
292         }
293         tp->rcv_wnd = new_win;
294         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
295
296         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
297          * scaled window.
298          */
299         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
300                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
301         else
302                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
303
304         /* RFC1323 scaling applied */
305         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
306
307         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
308         if (new_win == 0) {
309                 tp->pred_flags = 0;
310                 if (old_win)
311                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
312                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
313         } else if (old_win == 0) {
314                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
315         }
316
317         return new_win;
318 }
319
320 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
321 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
322 {
323         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
324         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
325                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
326 }
327
328 /* Packet ECN state for a SYN.  */
329 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
330 {
331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
332
333         tp->ecn_flags = 0;
334         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
335                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
336                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
337         }
338 }
339
340 static __inline__ void
341 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
342 {
343         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
344                 th->ece = 1;
345 }
346
347 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
348  * be sent.
349  */
350 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
351                                 int tcp_header_len)
352 {
353         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
354
355         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
356                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
357                 if (skb->len != tcp_header_len &&
358                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
359                         INET_ECN_xmit(sk);
360                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
361                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
362                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
363                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
364                         }
365                 } else {
366                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
367                         INET_ECN_dontxmit(sk);
368                 }
369                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
370                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
371         }
372 }
373
374 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
375  * auto increment end seqno.
376  */
377 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
378 {
379         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
380
381         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
382         skb->csum = 0;
383
384         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
385         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
386
387         shinfo->gso_segs = 1;
388         shinfo->gso_size = 0;
389         shinfo->gso_type = 0;
390
391         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
392         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
393                 seq++;
394         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
395 }
396
397 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
398 {
399         return tp->snd_una != tp->snd_up;
400 }
401
402 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
403 #define OPTION_TS               (1 << 1)
404 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
405 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
406 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
407
408 struct tcp_out_options {
409         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
410         u16 mss;                /* 0 to disable */
411         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
412         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
413         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
414         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
415         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
416         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
417 };
418
419 /* Write previously computed TCP options to the packet.
420  *
421  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
422  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
423  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
424  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
425  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
426  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
427  * particular reason why the ordering would need to be changed).
428  *
429  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
430  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
431  */
432 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
433                               struct tcp_out_options *opts)
434 {
435         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
436
437         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
438                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
439                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
440                 /* overload cookie hash location */
441                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
442                 ptr += 4;
443         }
444
445         if (unlikely(opts->mss)) {
446                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
447                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
448                                opts->mss);
449         }
450
451         if (likely(OPTION_TS & options)) {
452                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
453                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
454                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
455                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
456                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
457                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
458                 } else {
459                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
460                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
461                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
462                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
463                 }
464                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
465                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
466         }
467
468         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
469                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
470                                (TCPOPT_NOP << 16) |
471                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
472                                TCPOLEN_SACK_PERM);
473         }
474
475         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
476                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
477                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
478                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
479                                opts->ws);
480         }
481
482         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
483                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
484                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
485                 int this_sack;
486
487                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
488                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
489                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
490                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
491                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
492
493                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
494                      ++this_sack) {
495                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
496                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
497                 }
498
499                 tp->rx_opt.dsack = 0;
500         }
501
502         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
503                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
504
505                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
506                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
507                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
508
509                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
510                 if ((foc->len & 3) == 2) {
511                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
512                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
513                 }
514                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
515         }
516 }
517
518 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
519  * network wire format yet.
520  */
521 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
522                                 struct tcp_out_options *opts,
523                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
524 {
525         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
526         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
527         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
528
529 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
530         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
531         if (*md5) {
532                 opts->options |= OPTION_MD5;
533                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
534         }
535 #else
536         *md5 = NULL;
537 #endif
538
539         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
540          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
541          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
542          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
543          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
544          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
545          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
546          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
547          * going out.  */
548         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
549         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
550
551         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
552                 opts->options |= OPTION_TS;
553                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
554                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
555                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
556         }
557         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
558                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
559                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
560                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
561         }
562         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
563                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
564                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
565                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
566         }
567
568         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
569                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
570                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
571                 if (remaining >= need) {
572                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
573                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
574                         remaining -= need;
575                         tp->syn_fastopen = 1;
576                 }
577         }
578
579         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
580 }
581
582 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
583 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
584                                    struct request_sock *req,
585                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
586                                    struct tcp_out_options *opts,
587                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
588                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
589 {
590         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
591         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
592
593 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
594         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
595         if (*md5) {
596                 opts->options |= OPTION_MD5;
597                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
598
599                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
600                  * options. There was discussion about disabling SACK
601                  * rather than TS in order to fit in better with old,
602                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
603                  */
604                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
605         }
606 #else
607         *md5 = NULL;
608 #endif
609
610         /* We always send an MSS option. */
611         opts->mss = mss;
612         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
613
614         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
615                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
616                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
617                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
618         }
619         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
620                 opts->options |= OPTION_TS;
621                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
622                 opts->tsecr = req->ts_recent;
623                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
624         }
625         if (likely(ireq->sack_ok)) {
626                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
627                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
628                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
629         }
630         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
631                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
632                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
633                 if (remaining >= need) {
634                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
635                         opts->fastopen_cookie = foc;
636                         remaining -= need;
637                 }
638         }
639
640         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
641 }
642
643 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
644  * final wire format yet.
645  */
646 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
647                                         struct tcp_out_options *opts,
648                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
649 {
650         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
651         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
652         unsigned int size = 0;
653         unsigned int eff_sacks;
654
655         opts->options = 0;
656
657 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
658         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
659         if (unlikely(*md5)) {
660                 opts->options |= OPTION_MD5;
661                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
662         }
663 #else
664         *md5 = NULL;
665 #endif
666
667         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
668                 opts->options |= OPTION_TS;
669                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
670                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
671                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
672         }
673
674         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
675         if (unlikely(eff_sacks)) {
676                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
677                 opts->num_sack_blocks =
678                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
679                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
680                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
681                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
682                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
683         }
684
685         return size;
686 }
687
688
689 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
690  *
691  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
692  * to reduce RTT and bufferbloat.
693  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
694  *
695  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
696  * needs to be reallocated in a driver.
697  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
698  *
699  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
700  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
701  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
702  */
703 struct tsq_tasklet {
704         struct tasklet_struct   tasklet;
705         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
706 };
707 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
708
709 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
710 {
711         if ((1 << sk->sk_state) &
712             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
713              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
714                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
715                                0, GFP_ATOMIC);
716 }
717 /*
718  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
719  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
720  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
721  * interrupt us (non NAPI drivers)
722  */
723 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
724 {
725         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
726         LIST_HEAD(list);
727         unsigned long flags;
728         struct list_head *q, *n;
729         struct tcp_sock *tp;
730         struct sock *sk;
731
732         local_irq_save(flags);
733         list_splice_init(&tsq->head, &list);
734         local_irq_restore(flags);
735
736         list_for_each_safe(q, n, &list) {
737                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
738                 list_del(&tp->tsq_node);
739
740                 sk = (struct sock *)tp;
741                 bh_lock_sock(sk);
742
743                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
744                         tcp_tsq_handler(sk);
745                 } else {
746                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
747                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
748                 }
749                 bh_unlock_sock(sk);
750
751                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
752                 sk_free(sk);
753         }
754 }
755
756 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
757                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
758                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
759                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
760 /**
761  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
762  * @sk: socket
763  *
764  * called from release_sock() to perform protocol dependent
765  * actions before socket release.
766  */
767 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
768 {
769         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
770         unsigned long flags, nflags;
771
772         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
773         do {
774                 flags = tp->tsq_flags;
775                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
776                         return;
777                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
778         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
779
780         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
781                 tcp_tsq_handler(sk);
782
783         /* Here begins the tricky part :
784          * We are called from release_sock() with :
785          * 1) BH disabled
786          * 2) sk_lock.slock spinlock held
787          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
788          *
789          * But following code is meant to be called from BH handlers,
790          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
791          */
792         sock_release_ownership(sk);
793
794         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
795                 tcp_write_timer_handler(sk);
796                 __sock_put(sk);
797         }
798         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
799                 tcp_delack_timer_handler(sk);
800                 __sock_put(sk);
801         }
802         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
803                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
804                 __sock_put(sk);
805         }
806 }
807 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
808
809 void __init tcp_tasklet_init(void)
810 {
811         int i;
812
813         for_each_possible_cpu(i) {
814                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
815
816                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
817                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
818                              tcp_tasklet_func,
819                              (unsigned long)tsq);
820         }
821 }
822
823 /*
824  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
825  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
826  * hold qdisc lock.
827  */
828 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
829 {
830         struct sock *sk = skb->sk;
831         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
832
833         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
834             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
835                 unsigned long flags;
836                 struct tsq_tasklet *tsq;
837
838                 /* Keep a ref on socket.
839                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
840                  */
841                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
842
843                 /* queue this socket to tasklet queue */
844                 local_irq_save(flags);
845                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
846                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
847                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
848                 local_irq_restore(flags);
849         } else {
850                 sock_wfree(skb);
851         }
852 }
853
854 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
855  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
856  * transmission and possible later retransmissions.
857  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
858  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
859  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
860  * device.
861  *
862  * We are working here with either a clone of the original
863  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
864  */
865 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
866                             gfp_t gfp_mask)
867 {
868         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
869         struct inet_sock *inet;
870         struct tcp_sock *tp;
871         struct tcp_skb_cb *tcb;
872         struct tcp_out_options opts;
873         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
874         struct tcp_md5sig_key *md5;
875         struct tcphdr *th;
876         int err;
877
878         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
879
880         if (clone_it) {
881                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
882
883                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
884                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
885                 else
886                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
887                 if (unlikely(!skb))
888                         return -ENOBUFS;
889                 /* Our usage of tstamp should remain private */
890                 skb->tstamp.tv64 = 0;
891         }
892
893         inet = inet_sk(sk);
894         tp = tcp_sk(sk);
895         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
896         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
897
898         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
899                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
900         else
901                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
902                                                            &md5);
903         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
904
905         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
906                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
907
908         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
909          * another queue.
910          */
911         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
912
913         skb_push(skb, tcp_header_size);
914         skb_reset_transport_header(skb);
915
916         skb_orphan(skb);
917         skb->sk = sk;
918         skb->destructor = tcp_wfree;
919         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
920         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
921
922         /* Build TCP header and checksum it. */
923         th = tcp_hdr(skb);
924         th->source              = inet->inet_sport;
925         th->dest                = inet->inet_dport;
926         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
927         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
928         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
929                                         tcb->tcp_flags);
930
931         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
932                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
933                  * is never scaled.
934                  */
935                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
936         } else {
937                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
938         }
939         th->check               = 0;
940         th->urg_ptr             = 0;
941
942         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
943         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
944                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
945                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
946                         th->urg = 1;
947                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
948                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
949                         th->urg = 1;
950                 }
951         }
952
953         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
954         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
955                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
956
957 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
958         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
959         if (md5) {
960                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
961                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
962                                                md5, sk, NULL, skb);
963         }
964 #endif
965
966         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
967
968         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
969                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
970
971         if (skb->len != tcp_header_size)
972                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
973
974         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
975                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
976                               tcp_skb_pcount(skb));
977
978         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
979         if (likely(err <= 0))
980                 return err;
981
982         tcp_enter_cwr(sk);
983
984         return net_xmit_eval(err);
985 }
986
987 /* This routine just queues the buffer for sending.
988  *
989  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
990  * otherwise socket can stall.
991  */
992 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
993 {
994         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
995
996         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
997         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
998         skb_header_release(skb);
999         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1000         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1001         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1002 }
1003
1004 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1005 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1006                                  unsigned int mss_now)
1007 {
1008         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1009
1010         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
1011         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
1012
1013         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1014                 /* Avoid the costly divide in the normal
1015                  * non-TSO case.
1016                  */
1017                 shinfo->gso_segs = 1;
1018                 shinfo->gso_size = 0;
1019                 shinfo->gso_type = 0;
1020         } else {
1021                 shinfo->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1022                 shinfo->gso_size = mss_now;
1023                 shinfo->gso_type = sk->sk_gso_type;
1024         }
1025 }
1026
1027 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1028  * skb is counted to fackets_out or not.
1029  */
1030 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1031                                    int decr)
1032 {
1033         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1034
1035         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1036                 return;
1037
1038         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1039                 tp->fackets_out -= decr;
1040 }
1041
1042 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1043  * tweaks to fix counters
1044  */
1045 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1046 {
1047         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1048
1049         tp->packets_out -= decr;
1050
1051         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1052                 tp->sacked_out -= decr;
1053         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1054                 tp->retrans_out -= decr;
1055         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1056                 tp->lost_out -= decr;
1057
1058         /* Reno case is special. Sigh... */
1059         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1060                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1061
1062         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1063
1064         if (tp->lost_skb_hint &&
1065             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1066             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1067                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1068
1069         tcp_verify_left_out(tp);
1070 }
1071
1072 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1073  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1074  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1075  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1076  */
1077 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1078                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1079 {
1080         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1081         struct sk_buff *buff;
1082         int nsize, old_factor;
1083         int nlen;
1084         u8 flags;
1085
1086         if (WARN_ON(len > skb->len))
1087                 return -EINVAL;
1088
1089         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1090         if (nsize < 0)
1091                 nsize = 0;
1092
1093         if (skb_unclone(skb, gfp))
1094                 return -ENOMEM;
1095
1096         /* Get a new skb... force flag on. */
1097         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp);
1098         if (buff == NULL)
1099                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1100
1101         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1102         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1103         nlen = skb->len - len - nsize;
1104         buff->truesize += nlen;
1105         skb->truesize -= nlen;
1106
1107         /* Correct the sequence numbers. */
1108         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1109         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1110         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1111
1112         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1113         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1114         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1115         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1116         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1117
1118         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1119                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1120                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1121                                                        skb_put(buff, nsize),
1122                                                        nsize, 0);
1123
1124                 skb_trim(skb, len);
1125
1126                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1127         } else {
1128                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1129                 skb_split(skb, buff, len);
1130         }
1131
1132         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1133
1134         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1135          * skbs, which it never sent before. --ANK
1136          */
1137         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1138         buff->tstamp = skb->tstamp;
1139
1140         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1141
1142         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1143         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1144         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1145
1146         /* If this packet has been sent out already, we must
1147          * adjust the various packet counters.
1148          */
1149         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1150                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1151                         tcp_skb_pcount(buff);
1152
1153                 if (diff)
1154                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1155         }
1156
1157         /* Link BUFF into the send queue. */
1158         skb_header_release(buff);
1159         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1160
1161         return 0;
1162 }
1163
1164 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1165  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1166  * immediately discarded.
1167  */
1168 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1169 {
1170         struct skb_shared_info *shinfo;
1171         int i, k, eat;
1172
1173         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1174         if (eat) {
1175                 __skb_pull(skb, eat);
1176                 len -= eat;
1177                 if (!len)
1178                         return;
1179         }
1180         eat = len;
1181         k = 0;
1182         shinfo = skb_shinfo(skb);
1183         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1184                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1185
1186                 if (size <= eat) {
1187                         skb_frag_unref(skb, i);
1188                         eat -= size;
1189                 } else {
1190                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1191                         if (eat) {
1192                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1193                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1194                                 eat = 0;
1195                         }
1196                         k++;
1197                 }
1198         }
1199         shinfo->nr_frags = k;
1200
1201         skb_reset_tail_pointer(skb);
1202         skb->data_len -= len;
1203         skb->len = skb->data_len;
1204 }
1205
1206 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1207 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1208 {
1209         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1210                 return -ENOMEM;
1211
1212         __pskb_trim_head(skb, len);
1213
1214         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1215         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1216
1217         skb->truesize        -= len;
1218         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1219         sk_mem_uncharge(sk, len);
1220         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1221
1222         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1223         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1224                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1225
1226         return 0;
1227 }
1228
1229 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1230 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1231 {
1232         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1233         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1234         int mss_now;
1235
1236         /* Calculate base mss without TCP options:
1237            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1238          */
1239         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1240
1241         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1242         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1243                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1244
1245                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1246                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1247         }
1248
1249         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1250         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1251                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1252
1253         /* Now subtract optional transport overhead */
1254         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1255
1256         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1257         if (mss_now < 48)
1258                 mss_now = 48;
1259         return mss_now;
1260 }
1261
1262 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1263 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1264 {
1265         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1266         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1267                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1268 }
1269
1270 /* Inverse of above */
1271 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1272 {
1273         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1274         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1275         int mtu;
1276
1277         mtu = mss +
1278               tp->tcp_header_len +
1279               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1280               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1281
1282         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1283         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1284                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1285
1286                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1287                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1288         }
1289         return mtu;
1290 }
1291
1292 /* MTU probing init per socket */
1293 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1294 {
1295         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1296         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1297
1298         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1299         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1300                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1301         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1302         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1303 }
1304 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1305
1306 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1307
1308    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1309    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1310
1311    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1312    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1313    It also does not include TCP options.
1314
1315    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1316
1317    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1318    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1319    taking into account current pmtu, but never exceeds
1320    tp->rx_opt.mss_clamp.
1321
1322    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1323    DOES NOT include either tcp or ip options.
1324
1325    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1326    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1327  */
1328 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1329 {
1330         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1331         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1332         int mss_now;
1333
1334         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1335                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1336
1337         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1338         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1339
1340         /* And store cached results */
1341         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1342         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1343                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1344         tp->mss_cache = mss_now;
1345
1346         return mss_now;
1347 }
1348 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1349
1350 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1351  * and even PMTU discovery events into account.
1352  */
1353 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1354 {
1355         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1356         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1357         u32 mss_now;
1358         unsigned int header_len;
1359         struct tcp_out_options opts;
1360         struct tcp_md5sig_key *md5;
1361
1362         mss_now = tp->mss_cache;
1363
1364         if (dst) {
1365                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1366                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1367                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1368         }
1369
1370         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1371                      sizeof(struct tcphdr);
1372         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1373          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1374          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1375          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1376         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1377                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1378                 mss_now -= delta;
1379         }
1380
1381         return mss_now;
1382 }
1383
1384 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1385  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1386  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1387  */
1388 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1389 {
1390         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1391
1392         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1393             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1394                 /* Limited by application or receiver window. */
1395                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1396                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1397                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1398                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1399                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1400                 }
1401                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1402         }
1403         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1404 }
1405
1406 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1407 {
1408         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1409
1410         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1411          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1412          */
1413         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1414             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1415                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1416                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1417                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1418         }
1419
1420         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1421                 /* Network is feed fully. */
1422                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1423                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1424         } else {
1425                 /* Network starves. */
1426                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1427                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1428
1429                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1430                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1431                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1432         }
1433 }
1434
1435 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1436 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1437 {
1438         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1439                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1440 }
1441
1442 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1443  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1444  * The test is really :
1445  * if ((skb->len % mss) != 0)
1446  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1447  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1448  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1449  */
1450 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1451                                 const struct sk_buff *skb)
1452 {
1453         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1454                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1455 }
1456
1457 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1458  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1459  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1460  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1461  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1462  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1463  */
1464 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1465                             int nonagle)
1466 {
1467         return partial &&
1468                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1469                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1470 }
1471 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1472 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1473                                         const struct sk_buff *skb,
1474                                         unsigned int mss_now,
1475                                         unsigned int max_segs,
1476                                         int nonagle)
1477 {
1478         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1479         u32 partial, needed, window, max_len;
1480
1481         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1482         max_len = mss_now * max_segs;
1483
1484         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1485                 return max_len;
1486
1487         needed = min(skb->len, window);
1488
1489         if (max_len <= needed)
1490                 return max_len;
1491
1492         partial = needed % mss_now;
1493         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1494          * to include this last segment in this skb.
1495          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1496          */
1497         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1498                 return needed - partial;
1499
1500         return needed;
1501 }
1502
1503 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1504  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1505  */
1506 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1507                                          const struct sk_buff *skb)
1508 {
1509         u32 in_flight, cwnd;
1510
1511         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1512         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1513             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1514                 return 1;
1515
1516         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1517         cwnd = tp->snd_cwnd;
1518         if (in_flight < cwnd)
1519                 return (cwnd - in_flight);
1520
1521         return 0;
1522 }
1523
1524 /* Initialize TSO state of a skb.
1525  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1526  * SKB onto the wire.
1527  */
1528 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1529                              unsigned int mss_now)
1530 {
1531         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1532
1533         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1534                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1535                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1536         }
1537         return tso_segs;
1538 }
1539
1540
1541 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1542  * sent now.
1543  */
1544 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1545                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1546 {
1547         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1548          * write_queue (they have no chances to get new data).
1549          *
1550          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1551          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1552          */
1553         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1554                 return true;
1555
1556         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1557         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1558                 return true;
1559
1560         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1561                 return true;
1562
1563         return false;
1564 }
1565
1566 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1567 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1568                              const struct sk_buff *skb,
1569                              unsigned int cur_mss)
1570 {
1571         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1572
1573         if (skb->len > cur_mss)
1574                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1575
1576         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1577 }
1578
1579 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1580  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1581  * packets allowed by the congestion window.
1582  */
1583 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1584                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1585 {
1586         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1587         unsigned int cwnd_quota;
1588
1589         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1590
1591         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1592                 return 0;
1593
1594         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1595         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1596                 cwnd_quota = 0;
1597
1598         return cwnd_quota;
1599 }
1600
1601 /* Test if sending is allowed right now. */
1602 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1603 {
1604         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1605         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1606
1607         return skb &&
1608                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1609                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1610                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1611 }
1612
1613 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1614  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1615  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1616  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1617  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1618  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1619  */
1620 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1621                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1622 {
1623         struct sk_buff *buff;
1624         int nlen = skb->len - len;
1625         u8 flags;
1626
1627         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1628         if (skb->len != skb->data_len)
1629                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1630
1631         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1632         if (unlikely(buff == NULL))
1633                 return -ENOMEM;
1634
1635         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1636         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1637         buff->truesize += nlen;
1638         skb->truesize -= nlen;
1639
1640         /* Correct the sequence numbers. */
1641         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1642         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1643         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1644
1645         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1646         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1647         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1648         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1649
1650         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1651         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1652
1653         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1654         skb_split(skb, buff, len);
1655
1656         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1657         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1658         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1659
1660         /* Link BUFF into the send queue. */
1661         skb_header_release(buff);
1662         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1663
1664         return 0;
1665 }
1666
1667 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1668  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1669  *
1670  * This algorithm is from John Heffner.
1671  */
1672 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1673                                  bool *is_cwnd_limited)
1674 {
1675         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1676         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1677         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1678         int win_divisor;
1679
1680         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1681                 goto send_now;
1682
1683         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1684                 goto send_now;
1685
1686         /* Defer for less than two clock ticks. */
1687         if (tp->tso_deferred &&
1688             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1689                 goto send_now;
1690
1691         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1692
1693         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1694
1695         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1696
1697         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1698         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1699
1700         limit = min(send_win, cong_win);
1701
1702         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1703         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1704                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1705                 goto send_now;
1706
1707         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1708         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1709                 goto send_now;
1710
1711         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1712         if (win_divisor) {
1713                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1714
1715                 /* If at least some fraction of a window is available,
1716                  * just use it.
1717                  */
1718                 chunk /= win_divisor;
1719                 if (limit >= chunk)
1720                         goto send_now;
1721         } else {
1722                 /* Different approach, try not to defer past a single
1723                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1724                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1725                  * then send now.
1726                  */
1727                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1728                         goto send_now;
1729         }
1730
1731         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1732          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1733          */
1734         if (!tp->tso_deferred)
1735                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1736
1737         if (cong_win < send_win && cong_win < skb->len)
1738                 *is_cwnd_limited = true;
1739
1740         return true;
1741
1742 send_now:
1743         tp->tso_deferred = 0;
1744         return false;
1745 }
1746
1747 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1748  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1749  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1750  * changes resulting in larger path MTUs.
1751  *
1752  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1753  *         1 if a probe was sent,
1754  *         -1 otherwise
1755  */
1756 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1757 {
1758         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1759         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1760         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1761         int len;
1762         int probe_size;
1763         int size_needed;
1764         int copy;
1765         int mss_now;
1766
1767         /* Not currently probing/verifying,
1768          * not in recovery,
1769          * have enough cwnd, and
1770          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1771         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1772             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1773             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1774             tp->snd_cwnd < 11 ||
1775             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1776                 return -1;
1777
1778         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1779         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1780         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1781         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1782         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1783                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1784                 return -1;
1785         }
1786
1787         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1788         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1789                 return -1;
1790
1791         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1792                 return -1;
1793         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1794                 return 0;
1795
1796         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1797         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1798                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1799                         return -1;
1800                 else
1801                         return 0;
1802         }
1803
1804         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1805         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1806                 return -1;
1807         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1808         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1809
1810         skb = tcp_send_head(sk);
1811
1812         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1813         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1814         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1815         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1816         nskb->csum = 0;
1817         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1818
1819         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1820
1821         len = 0;
1822         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1823                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1824                 if (nskb->ip_summed)
1825                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1826                 else
1827                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1828                                                             skb_put(nskb, copy),
1829                                                             copy, nskb->csum);
1830
1831                 if (skb->len <= copy) {
1832                         /* We've eaten all the data from this skb.
1833                          * Throw it away. */
1834                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1835                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1836                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1837                 } else {
1838                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1839                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1840                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1841                                 skb_pull(skb, copy);
1842                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1843                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1844                                                                  skb->len, 0);
1845                         } else {
1846                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1847                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1848                         }
1849                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1850                 }
1851
1852                 len += copy;
1853
1854                 if (len >= probe_size)
1855                         break;
1856         }
1857         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1858
1859         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1860          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1861         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1862         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1863                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1864                  * effectively two packets. */
1865                 tp->snd_cwnd--;
1866                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1867
1868                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1869                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1870                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1871
1872                 return 1;
1873         }
1874
1875         return -1;
1876 }
1877
1878 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1879  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1880  * window for us.
1881  *
1882  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1883  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1884  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1885  *
1886  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1887  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1888
1889  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1890  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1891  */
1892 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1893                            int push_one, gfp_t gfp)
1894 {
1895         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1896         struct sk_buff *skb;
1897         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1898         int cwnd_quota;
1899         int result;
1900         bool is_cwnd_limited = false;
1901
1902         sent_pkts = 0;
1903
1904         if (!push_one) {
1905                 /* Do MTU probing. */
1906                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1907                 if (!result) {
1908                         return false;
1909                 } else if (result > 0) {
1910                         sent_pkts = 1;
1911                 }
1912         }
1913
1914         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1915                 unsigned int limit;
1916
1917                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1918                 BUG_ON(!tso_segs);
1919
1920                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1921                         goto repair; /* Skip network transmission */
1922
1923                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1924                 if (!cwnd_quota) {
1925                         is_cwnd_limited = true;
1926                         if (push_one == 2)
1927                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1928                                 cwnd_quota = 1;
1929                         else
1930                                 break;
1931                 }
1932
1933                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1934                         break;
1935
1936                 if (tso_segs == 1) {
1937                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1938                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1939                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1940                                 break;
1941                 } else {
1942                         if (!push_one &&
1943                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited))
1944                                 break;
1945                 }
1946
1947                 /* TCP Small Queues :
1948                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1949                  * This allows for :
1950                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1951                  *  - faster recovery
1952                  *  - high rates
1953                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
1954                  * of queued bytes to ensure line rate.
1955                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
1956                  */
1957                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
1958                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
1959
1960                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1961                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1962                         /* It is possible TX completion already happened
1963                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
1964                          * test again the condition.
1965                          */
1966                         smp_mb__after_atomic();
1967                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
1968                                 break;
1969                 }
1970
1971                 limit = mss_now;
1972                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1973                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1974                                                     min_t(unsigned int,
1975                                                           cwnd_quota,
1976                                                           sk->sk_gso_max_segs),
1977                                                     nonagle);
1978
1979                 if (skb->len > limit &&
1980                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1981                         break;
1982
1983                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1984
1985                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1986                         break;
1987
1988 repair:
1989                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1990                  * This call will increment packets_out.
1991                  */
1992                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1993
1994                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1995                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1996
1997                 if (push_one)
1998                         break;
1999         }
2000
2001         if (likely(sent_pkts)) {
2002                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2003                         tp->prr_out += sent_pkts;
2004
2005                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2006                 if (push_one != 2)
2007                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2008                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2009                 return false;
2010         }
2011         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
2012 }
2013
2014 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2015 {
2016         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2017         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2018         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2019         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2020
2021         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
2022                 return false;
2023         /* No consecutive loss probes. */
2024         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2025                 tcp_rearm_rto(sk);
2026                 return false;
2027         }
2028         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2029          * finishes.
2030          */
2031         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
2032                 return false;
2033
2034         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2035         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2036                 return false;
2037
2038         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2039          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2040          */
2041         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->srtt_us || !tp->packets_out ||
2042             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2043                 return false;
2044
2045         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2046              tcp_send_head(sk))
2047                 return false;
2048
2049         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2050          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
2051          */
2052         timeout = rtt << 1;
2053         if (tp->packets_out == 1)
2054                 timeout = max_t(u32, timeout,
2055                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2056         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2057
2058         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2059         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2060         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2061         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2062                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2063                 if (delta > 0)
2064                         timeout = delta;
2065         }
2066
2067         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2068                                   TCP_RTO_MAX);
2069         return true;
2070 }
2071
2072 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2073  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2074  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2075  * Note: This is called from BH context only.
2076  */
2077 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2078                                     const struct sk_buff *skb)
2079 {
2080         const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
2081
2082         if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
2083                      fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE)) {
2084                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2085                                  LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2086                 return true;
2087         }
2088         return false;
2089 }
2090
2091 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2092  * retransmit the last segment.
2093  */
2094 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2095 {
2096         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2097         struct sk_buff *skb;
2098         int pcount;
2099         int mss = tcp_current_mss(sk);
2100         int err = -1;
2101
2102         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2103                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2104                 goto rearm_timer;
2105         }
2106
2107         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2108         if (tp->tlp_high_seq)
2109                 goto rearm_timer;
2110
2111         /* Retransmit last segment. */
2112         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2113         if (WARN_ON(!skb))
2114                 goto rearm_timer;
2115
2116         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2117                 goto rearm_timer;
2118
2119         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2120         if (WARN_ON(!pcount))
2121                 goto rearm_timer;
2122
2123         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2124                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2125                                           GFP_ATOMIC)))
2126                         goto rearm_timer;
2127                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2128         }
2129
2130         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2131                 goto rearm_timer;
2132
2133         err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2134
2135         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2136         if (likely(!err))
2137                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2138
2139 rearm_timer:
2140         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2141                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2142                                   TCP_RTO_MAX);
2143
2144         if (likely(!err))
2145                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2146                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2147 }
2148
2149 /* Push out any pending frames which were held back due to
2150  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2151  * The socket must be locked by the caller.
2152  */
2153 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2154                                int nonagle)
2155 {
2156         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2157          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2158          * all will be happy.
2159          */
2160         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2161                 return;
2162
2163         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2164                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2165                 tcp_check_probe_timer(sk);
2166 }
2167
2168 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2169  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2170  */
2171 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2172 {
2173         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2174
2175         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2176
2177         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2178 }
2179
2180 /* This function returns the amount that we can raise the
2181  * usable window based on the following constraints
2182  *
2183  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2184  * 2. We limit memory per socket
2185  *
2186  * RFC 1122:
2187  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2188  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2189  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2190  *
2191  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2192  * it at least MSS bytes.
2193  *
2194  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2195  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2196  *
2197  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2198  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2199  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2200  * window to always advance by a single byte.
2201  *
2202  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2203  * then this will not be a problem.
2204  *
2205  * BSD seems to make the following compromise:
2206  *
2207  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2208  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2209  *      then set the window to 0.
2210  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2211  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2212  *      and from being larger than the largest representable value.
2213  *
2214  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2215  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2216  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2217  * those cases where the window is constrained on the sender side
2218  * because the pipeline is full.
2219  *
2220  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2221  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2222  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2223  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2224  * of having a fixed window size at almost all times.
2225  *
2226  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2227  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2228  *
2229  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2230  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2231  */
2232 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2233 {
2234         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2235         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2236         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2237          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2238          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2239          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2240          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2241          */
2242         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2243         int free_space = tcp_space(sk);
2244         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2245         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2246         int window;
2247
2248         if (mss > full_space)
2249                 mss = full_space;
2250
2251         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2252                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2253
2254                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2255                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2256                                                4U * tp->advmss);
2257
2258                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2259                  * increase it due to wscale.
2260                  */
2261                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2262
2263                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2264                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2265                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2266                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2267                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2268                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2269                  */
2270                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2271                         return 0;
2272         }
2273
2274         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2275                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2276
2277         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2278          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2279          */
2280         window = tp->rcv_wnd;
2281         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2282                 window = free_space;
2283
2284                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2285                  * Import case: prevent zero window announcement if
2286                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2287                  */
2288                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2289                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2290                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2291         } else {
2292                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2293                  * Window clamp already applied above.
2294                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2295                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2296                  * and multiply from happening most of the time.
2297                  * We also don't do any window rounding when the free space
2298                  * is too small.
2299                  */
2300                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2301                         window = (free_space / mss) * mss;
2302                 else if (mss == full_space &&
2303                          free_space > window + (full_space >> 1))
2304                         window = free_space;
2305         }
2306
2307         return window;
2308 }
2309
2310 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2311 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2312 {
2313         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2314         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2315         int skb_size, next_skb_size;
2316
2317         skb_size = skb->len;
2318         next_skb_size = next_skb->len;
2319
2320         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2321
2322         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2323
2324         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2325
2326         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2327                                   next_skb_size);
2328
2329         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2330                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2331
2332         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2333                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2334
2335         /* Update sequence range on original skb. */
2336         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2337
2338         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2339         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2340
2341         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2342          * packet counting does not break.
2343          */
2344         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2345
2346         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2347         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2348         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2349                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2350
2351         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2352
2353         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2354 }
2355
2356 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2357 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2358 {
2359         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2360                 return false;
2361         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2362         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2363                 return false;
2364         if (skb_cloned(skb))
2365                 return false;
2366         if (skb == tcp_send_head(sk))
2367                 return false;
2368         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2369         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2370                 return false;
2371
2372         return true;
2373 }
2374
2375 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2376  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2377  */
2378 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2379                                      int space)
2380 {
2381         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2382         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2383         bool first = true;
2384
2385         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2386                 return;
2387         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2388                 return;
2389
2390         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2391                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2392                         break;
2393
2394                 space -= skb->len;
2395
2396                 if (first) {
2397                         first = false;
2398                         continue;
2399                 }
2400
2401                 if (space < 0)
2402                         break;
2403                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2404                  * the data in the second
2405                  */
2406                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2407                         break;
2408
2409                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2410                         break;
2411
2412                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2413         }
2414 }
2415
2416 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2417  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2418  * error occurred which prevented the send.
2419  */
2420 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2421 {
2422         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2423         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2424         unsigned int cur_mss;
2425         int err;
2426
2427         /* Inconslusive MTU probe */
2428         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2429                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2430         }
2431
2432         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2433          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2434          */
2435         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2436             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2437                 return -EAGAIN;
2438
2439         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2440                 return -EBUSY;
2441
2442         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2443                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2444                         BUG();
2445                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2446                         return -ENOMEM;
2447         }
2448
2449         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2450                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2451
2452         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2453
2454         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2455          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2456          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2457          * our retransmit serves as a zero window probe.
2458          */
2459         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2460             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2461                 return -EAGAIN;
2462
2463         if (skb->len > cur_mss) {
2464                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2465                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2466         } else {
2467                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2468
2469                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2470                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2471                                 return -ENOMEM;
2472                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2473                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2474                 }
2475         }
2476
2477         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2478
2479         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2480          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2481          */
2482         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2483
2484         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2485          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2486          * beyond what csum_start can cover.
2487          */
2488         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2489                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2490                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2491                                                    GFP_ATOMIC);
2492                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2493                              -ENOBUFS;
2494         } else {
2495                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2496         }
2497
2498         if (likely(!err)) {
2499                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2500                 /* Update global TCP statistics. */
2501                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2502                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2503                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2504                 tp->total_retrans++;
2505         }
2506         return err;
2507 }
2508
2509 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2510 {
2511         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2512         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2513
2514         if (err == 0) {
2515 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2516                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2517                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2518                 }
2519 #endif
2520                 if (!tp->retrans_out)
2521                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2522                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2523                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2524
2525                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2526                 if (!tp->retrans_stamp)
2527                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2528
2529                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2530                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2531                  */
2532                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2533         } else if (err != -EBUSY) {
2534                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2535         }
2536
2537         if (tp->undo_retrans < 0)
2538                 tp->undo_retrans = 0;
2539         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2540         return err;
2541 }
2542
2543 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2544  * window/congestion state.
2545  */
2546 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2547 {
2548         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2549         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2550
2551         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2552         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2553                 return false;
2554
2555         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2556         if (tcp_is_reno(tp))
2557                 return false;
2558
2559         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2560          * and retransmission... Both ways have their merits...
2561          *
2562          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2563          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2564          * NextSeg() specified in RFC3517.
2565          */
2566
2567         if (tcp_may_send_now(sk))
2568                 return false;
2569
2570         return true;
2571 }
2572
2573 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2574  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2575  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2576  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2577  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2578  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2579  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2580  */
2581 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2582 {
2583         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2584         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2585         struct sk_buff *skb;
2586         struct sk_buff *hole = NULL;
2587         u32 last_lost;
2588         int mib_idx;
2589         int fwd_rexmitting = 0;
2590
2591         if (!tp->packets_out)
2592                 return;
2593
2594         if (!tp->lost_out)
2595                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2596
2597         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2598                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2599                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2600                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2601                         last_lost = tp->retransmit_high;
2602         } else {
2603                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2604                 last_lost = tp->snd_una;
2605         }
2606
2607         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2608                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2609
2610                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2611                         break;
2612                 /* we could do better than to assign each time */
2613                 if (hole == NULL)
2614                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2615
2616                 /* Assume this retransmit will generate
2617                  * only one packet for congestion window
2618                  * calculation purposes.  This works because
2619                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2620                  * packet to be MSS sized and all the
2621                  * packet counting works out.
2622                  */
2623                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2624                         return;
2625
2626                 if (fwd_rexmitting) {
2627 begin_fwd:
2628                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2629                                 break;
2630                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2631
2632                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2633                         tp->retransmit_high = last_lost;
2634                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2635                                 break;
2636                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2637                         if (hole != NULL) {
2638                                 skb = hole;
2639                                 hole = NULL;
2640                         }
2641                         fwd_rexmitting = 1;
2642                         goto begin_fwd;
2643
2644                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2645                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2646                                 hole = skb;
2647                         continue;
2648
2649                 } else {
2650                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2651                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2652                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2653                         else
2654                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2655                 }
2656
2657                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2658                         continue;
2659
2660                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2661                         return;
2662
2663                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2664
2665                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2666                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2667
2668                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2669                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2670                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2671                                                   TCP_RTO_MAX);
2672         }
2673 }
2674
2675 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2676  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2677  */
2678 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2679 {
2680         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2681         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2682         int mss_now;
2683
2684         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2685          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2686          * and IP options.
2687          */
2688         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2689
2690         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2691                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2692                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2693                 tp->write_seq++;
2694         } else {
2695                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2696                 for (;;) {
2697                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2698                                                sk->sk_allocation);
2699                         if (skb)
2700                                 break;
2701                         yield();
2702                 }
2703
2704                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2705                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2706                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2707                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2708                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2709                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2710         }
2711         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2712 }
2713
2714 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2715  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2716  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2717  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2718  */
2719 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2720 {
2721         struct sk_buff *skb;
2722
2723         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2724         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2725         if (!skb) {
2726                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2727                 return;
2728         }
2729
2730         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2731         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2732         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2733                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2734         /* Send it off. */
2735         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2736         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2737                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2738
2739         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2740 }
2741
2742 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2743  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2744  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2745  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2746  * and rcv_wscale values will not be correct.
2747  */
2748 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2749 {
2750         struct sk_buff *skb;
2751
2752         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2753         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2754                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2755                 return -EFAULT;
2756         }
2757         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2758                 if (skb_cloned(skb)) {
2759                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2760                         if (nskb == NULL)
2761                                 return -ENOMEM;
2762                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2763                         skb_header_release(nskb);
2764                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2765                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2766                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2767                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2768                         skb = nskb;
2769                 }
2770
2771                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2772                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2773         }
2774         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2775         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2776 }
2777
2778 /**
2779  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2780  * sk: listener socket
2781  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2782  * req: request_sock pointer
2783  *
2784  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2785  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2786  */
2787 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2788                                 struct request_sock *req,
2789                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2790 {
2791         struct tcp_out_options opts;
2792         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2793         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2794         struct tcphdr *th;
2795         struct sk_buff *skb;
2796         struct tcp_md5sig_key *md5;
2797         int tcp_header_size;
2798         int mss;
2799
2800         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER, 1, GFP_ATOMIC);
2801         if (unlikely(!skb)) {
2802                 dst_release(dst);
2803                 return NULL;
2804         }
2805         /* Reserve space for headers. */
2806         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2807
2808         skb_dst_set(skb, dst);
2809         security_skb_owned_by(skb, sk);
2810
2811         mss = dst_metric_advmss(dst);
2812         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2813                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2814
2815         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2816 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2817         if (unlikely(req->cookie_ts))
2818                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2819         else
2820 #endif
2821         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2822         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2823                                              foc) + sizeof(*th);
2824
2825         skb_push(skb, tcp_header_size);
2826         skb_reset_transport_header(skb);
2827
2828         th = tcp_hdr(skb);
2829         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2830         th->syn = 1;
2831         th->ack = 1;
2832         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2833         th->source = htons(ireq->ir_num);
2834         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
2835         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2836          * not even correctly set)
2837          */
2838         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2839                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2840
2841         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2842         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2843         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2844
2845         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2846         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2847         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2848         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2849         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2850
2851 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2852         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2853         if (md5) {
2854                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2855                                                md5, NULL, req, skb);
2856         }
2857 #endif
2858
2859         return skb;
2860 }
2861 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2862
2863 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2864 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2865 {
2866         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2867         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2868         __u8 rcv_wscale;
2869
2870         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2871          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2872          */
2873         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2874                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2875
2876 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2877         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2878                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2879 #endif
2880
2881         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2882         if (tp->rx_opt.user_mss)
2883                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2884         tp->max_window = 0;
2885         tcp_mtup_init(sk);
2886         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2887
2888         if (!tp->window_clamp)
2889                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2890         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2891         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2892                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2893
2894         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2895
2896         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2897         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2898             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2899                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2900
2901         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2902                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2903                                   &tp->rcv_wnd,
2904                                   &tp->window_clamp,
2905                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2906                                   &rcv_wscale,
2907                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2908
2909         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2910         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2911
2912         sk->sk_err = 0;
2913         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2914         tp->snd_wnd = 0;
2915         tcp_init_wl(tp, 0);
2916         tp->snd_una = tp->write_seq;
2917         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2918         tp->snd_up = tp->write_seq;
2919         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2920
2921         if (likely(!tp->repair))
2922                 tp->rcv_nxt = 0;
2923         else
2924                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2925         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2926         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2927
2928         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2929         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2930         tcp_clear_retrans(tp);
2931 }
2932
2933 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2934 {
2935         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2936         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2937
2938         tcb->end_seq += skb->len;
2939         skb_header_release(skb);
2940         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2941         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2942         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2943         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2944         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2945 }
2946
2947 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2948  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2949  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2950  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2951  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2952  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2953  */
2954 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2955 {
2956         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2957         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2958         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2959         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2960         unsigned long last_syn_loss = 0;
2961
2962         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2963         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2964                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2965         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2966         if (syn_loss > 1 &&
2967             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2968                 fo->cookie.len = -1;
2969                 goto fallback;
2970         }
2971
2972         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2973                 fo->cookie.len = -1;
2974         else if (fo->cookie.len <= 0)
2975                 goto fallback;
2976
2977         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2978          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2979          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2980          */
2981         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2982                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2983         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2984                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2985
2986         space = min_t(size_t, space, fo->size);
2987
2988         /* limit to order-0 allocations */
2989         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
2990
2991         syn_data = skb_copy_expand(syn, MAX_TCP_HEADER, space,
2992                                    sk->sk_allocation);
2993         if (syn_data == NULL)
2994                 goto fallback;
2995
2996         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2997                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2998                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2999                 int len = iov->iov_len;
3000
3001                 if (syn_data->len + len > space)
3002                         len = space - syn_data->len;
3003                 else if (i + 1 == iovlen)
3004                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3005                         fo->data = NULL;
3006
3007                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
3008                         goto fallback;
3009         }
3010
3011         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
3012         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
3013         if (data == NULL)
3014                 goto fallback;
3015         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
3016         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
3017         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
3018         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
3019         fo->copied = data->len;
3020
3021         /* syn_data is about to be sent, we need to take current time stamps
3022          * for the packets that are in write queue : SYN packet and DATA
3023          */
3024         skb_mstamp_get(&syn->skb_mstamp);
3025         data->skb_mstamp = syn->skb_mstamp;
3026
3027         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
3028                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3029                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3030                 goto done;
3031         }
3032         syn_data = NULL;
3033
3034 fallback:
3035         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3036         if (fo->cookie.len > 0)
3037                 fo->cookie.len = 0;
3038         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3039         if (err)
3040                 tp->syn_fastopen = 0;
3041         kfree_skb(syn_data);
3042 done:
3043         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3044         return err;
3045 }
3046
3047 /* Build a SYN and send it off. */
3048 int tcp_connect(struct sock *sk)
3049 {
3050         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3051         struct sk_buff *buff;
3052         int err;
3053
3054         tcp_connect_init(sk);
3055
3056         if (unlikely(tp->repair)) {
3057                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3058                 return 0;
3059         }
3060
3061         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
3062         if (unlikely(buff == NULL))
3063                 return -ENOBUFS;
3064
3065         /* Reserve space for headers. */
3066         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3067
3068         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3069         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3070         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3071         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
3072
3073         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3074         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3075               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3076         if (err == -ECONNREFUSED)
3077                 return err;
3078
3079         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3080          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3081          */
3082         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3083         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3084         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3085
3086         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3087         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3088                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3089         return 0;
3090 }
3091 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3092
3093 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3094  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3095  * for details.
3096  */
3097 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3098 {
3099         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3100         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3101         unsigned long timeout;
3102
3103         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3104                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3105                 int max_ato = HZ / 2;
3106
3107                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3108                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3109                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3110
3111                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3112
3113                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3114                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3115                  * directly.
3116                  */
3117                 if (tp->srtt_us) {
3118                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3119                                         TCP_DELACK_MIN);
3120
3121                         if (rtt < max_ato)
3122                                 max_ato = rtt;
3123                 }
3124
3125                 ato = min(ato, max_ato);
3126         }
3127
3128         /* Stay within the limit we were given */
3129         timeout = jiffies + ato;
3130
3131         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3132         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3133                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3134                  * send ACK now.
3135                  */
3136                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3137                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3138                         tcp_send_ack(sk);
3139                         return;
3140                 }
3141
3142                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3143                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3144         }
3145         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3146         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3147         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3148 }
3149
3150 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3151 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3152 {
3153         struct sk_buff *buff;
3154
3155         /* If we have been reset, we may not send again. */
3156         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3157                 return;
3158
3159         /* We are not putting this on the write queue, so
3160          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3161          * sock.
3162          */
3163         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3164         if (buff == NULL) {
3165                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3166                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3167                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3168                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3169                 return;
3170         }
3171
3172         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3173         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3174         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3175
3176         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3177         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3178         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3179 }
3180
3181 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3182  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3183  *
3184  * Question: what should we make while urgent mode?
3185  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3186  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3187  *
3188  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3189  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3190  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3191  */
3192 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3193 {
3194         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3195         struct sk_buff *skb;
3196
3197         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3198         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3199         if (skb == NULL)
3200                 return -1;
3201
3202         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3203         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3204         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3205          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3206          * send it.
3207          */
3208         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3209         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3210         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3211 }
3212
3213 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3214 {
3215         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3216                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3217                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3218         }
3219 }
3220
3221 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3222 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3223 {
3224         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3225         struct sk_buff *skb;
3226
3227         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3228                 return -1;
3229
3230         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3231             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3232                 int err;
3233                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3234                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3235
3236                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3237                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3238
3239                 /* We are probing the opening of a window
3240                  * but the window size is != 0
3241                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3242                  */
3243                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3244                     skb->len > mss) {
3245                         seg_size = min(seg_size, mss);
3246                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3247                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3248                                 return -1;
3249                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3250                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3251
3252                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3253                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3254                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3255                 if (!err)
3256                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3257                 return err;
3258         } else {
3259                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3260                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3261                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3262         }
3263 }
3264
3265 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3266  * a partial packet else a zero probe.
3267  */
3268 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3269 {
3270         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3271         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3272         int err;
3273
3274         err = tcp_write_wakeup(sk);
3275
3276         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3277                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3278                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3279                 icsk->icsk_backoff = 0;
3280                 return;
3281         }
3282
3283         if (err <= 0) {
3284                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3285                         icsk->icsk_backoff++;
3286                 icsk->icsk_probes_out++;
3287                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3288                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3289                                           TCP_RTO_MAX);
3290         } else {
3291                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3292                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3293                  * Let local senders to fight for local resources.
3294                  *
3295                  * Use accumulated backoff yet.
3296                  */
3297                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3298                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3299                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3300                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3301                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3302                                           TCP_RTO_MAX);
3303         }
3304 }
3305
3306 int tcp_rtx_synack(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3307 {
3308         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3309         struct flowi fl;
3310         int res;
3311
3312         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, 0, NULL);
3313         if (!res) {
3314                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3315                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3316         }
3317         return res;
3318 }
3319 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);