5f4fb4d5bbd69635f5686bd890330369ba8b5b7f
[pandora-kernel.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 /* By default, RFC2861 behavior.  */
63 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
64
65 unsigned int sysctl_tcp_notsent_lowat __read_mostly = UINT_MAX;
66 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_notsent_lowat);
67
68 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
69                            int push_one, gfp_t gfp);
70
71 /* Account for new data that has been sent to the network. */
72 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
73 {
74         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
75         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
76         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
77
78         tcp_advance_send_head(sk, skb);
79         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
80
81         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
82         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
83             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
84                 tcp_rearm_rto(sk);
85         }
86
87         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
88                       tcp_skb_pcount(skb));
89 }
90
91 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
92  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
93  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
94  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
95  * invalid. OK, let's make this for now:
96  */
97 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
98 {
99         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
100
101         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
102                 return tp->snd_nxt;
103         else
104                 return tcp_wnd_end(tp);
105 }
106
107 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
108  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
109  *
110  * 1. It is independent of path mtu.
111  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
112  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
113  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
114  *    large MSS.
115  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
116  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
117  *    This may be overridden via information stored in routing table.
118  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
119  *    probably even Jumbo".
120  */
121 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
122 {
123         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
124         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
125         int mss = tp->advmss;
126
127         if (dst) {
128                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
129
130                 if (metric < mss) {
131                         mss = metric;
132                         tp->advmss = mss;
133                 }
134         }
135
136         return (__u16)mss;
137 }
138
139 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
140  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
141 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
142 {
143         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
144         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
145         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
146         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
147
148         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
149
150         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
151         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
152
153         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
154                 cwnd >>= 1;
155         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
156         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
157         tp->snd_cwnd_used = 0;
158 }
159
160 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
161 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
162                                 struct sock *sk)
163 {
164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
165         const u32 now = tcp_time_stamp;
166         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
167
168         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
169             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
170                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
171
172         tp->lsndtime = now;
173
174         /* If it is a reply for ato after last received
175          * packet, enter pingpong mode.
176          */
177         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato &&
178             (!dst || !dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)))
179                         icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
180 }
181
182 /* Account for an ACK we sent. */
183 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
184 {
185         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
186         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
187 }
188
189
190 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
191 {
192         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
193          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
194          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
195          * limit when mss is larger than 1460.
196          */
197         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
198
199         if (mss > 1460)
200                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
201         return init_rwnd;
202 }
203
204 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
205  * Based on the assumption that the given amount of space
206  * will be offered. Store the results in the tp structure.
207  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
208  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
209  * This MUST be enforced by all callers.
210  */
211 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
212                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
213                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
214                                __u32 init_rcv_wnd)
215 {
216         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
217
218         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
219         if (*window_clamp == 0)
220                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
221         space = min(*window_clamp, space);
222
223         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
224         if (space > mss)
225                 space = (space / mss) * mss;
226
227         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
228          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
229          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
230          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
231          * unless the remote has sent us a window scaling option,
232          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
233          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
234          */
235         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
236                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
237         else
238                 (*rcv_wnd) = space;
239
240         (*rcv_wscale) = 0;
241         if (wscale_ok) {
242                 /* Set window scaling on max possible window
243                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
244                  */
245                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
246                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
247                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
248                         space >>= 1;
249                         (*rcv_wscale)++;
250                 }
251         }
252
253         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
254                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
255                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
256                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
257         }
258
259         /* Set the clamp no higher than max representable value */
260         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
261 }
262 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
263
264 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
265  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
266  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
267  * frame.
268  */
269 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
270 {
271         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
272         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
273         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
274         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
275
276         /* Never shrink the offered window */
277         if (new_win < cur_win) {
278                 /* Danger Will Robinson!
279                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
280                  * we will not be able to advertise a zero
281                  * window in time.  --DaveM
282                  *
283                  * Relax Will Robinson.
284                  */
285                 if (new_win == 0)
286                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
287                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
288                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
289         }
290         tp->rcv_wnd = new_win;
291         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
292
293         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
294          * scaled window.
295          */
296         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
297                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
298         else
299                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
300
301         /* RFC1323 scaling applied */
302         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
303
304         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
305         if (new_win == 0) {
306                 tp->pred_flags = 0;
307                 if (old_win)
308                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
309                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
310         } else if (old_win == 0) {
311                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
312         }
313
314         return new_win;
315 }
316
317 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
318 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
319 {
320         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
321
322         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
323         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
324                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
325         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
326                 INET_ECN_xmit(sk);
327 }
328
329 /* Packet ECN state for a SYN.  */
330 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
331 {
332         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
333         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
334                        tcp_ca_needs_ecn(sk);
335
336         if (!use_ecn) {
337                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
338
339                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
340                         use_ecn = true;
341         }
342
343         tp->ecn_flags = 0;
344
345         if (use_ecn) {
346                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
347                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
348                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
349                         INET_ECN_xmit(sk);
350         }
351 }
352
353 static void
354 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th,
355                     struct sock *sk)
356 {
357         if (inet_rsk(req)->ecn_ok) {
358                 th->ece = 1;
359                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
360                         INET_ECN_xmit(sk);
361         }
362 }
363
364 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
365  * be sent.
366  */
367 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
368                                 int tcp_header_len)
369 {
370         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
371
372         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
373                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
374                 if (skb->len != tcp_header_len &&
375                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
376                         INET_ECN_xmit(sk);
377                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
378                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
379                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
380                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
381                         }
382                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
383                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
384                         INET_ECN_dontxmit(sk);
385                 }
386                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
387                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
388         }
389 }
390
391 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
392  * auto increment end seqno.
393  */
394 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
395 {
396         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
397
398         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
399         skb->csum = 0;
400
401         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
402         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
403
404         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
405         shinfo->gso_size = 0;
406         shinfo->gso_type = 0;
407
408         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
409         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
410                 seq++;
411         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
412 }
413
414 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
415 {
416         return tp->snd_una != tp->snd_up;
417 }
418
419 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
420 #define OPTION_TS               (1 << 1)
421 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
422 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
423 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
424
425 struct tcp_out_options {
426         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
427         u16 mss;                /* 0 to disable */
428         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
429         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
430         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
431         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
432         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
433         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
434 };
435
436 /* Write previously computed TCP options to the packet.
437  *
438  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
439  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
440  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
441  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
442  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
443  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
444  * particular reason why the ordering would need to be changed).
445  *
446  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
447  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
448  */
449 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
450                               struct tcp_out_options *opts)
451 {
452         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
453
454         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
455                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
456                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
457                 /* overload cookie hash location */
458                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
459                 ptr += 4;
460         }
461
462         if (unlikely(opts->mss)) {
463                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
464                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
465                                opts->mss);
466         }
467
468         if (likely(OPTION_TS & options)) {
469                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
470                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
471                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
472                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
473                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
474                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
475                 } else {
476                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
477                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
478                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
479                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
480                 }
481                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
482                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
483         }
484
485         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
486                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
487                                (TCPOPT_NOP << 16) |
488                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
489                                TCPOLEN_SACK_PERM);
490         }
491
492         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
493                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
494                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
495                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
496                                opts->ws);
497         }
498
499         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
500                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
501                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
502                 int this_sack;
503
504                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
505                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
506                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
507                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
508                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
509
510                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
511                      ++this_sack) {
512                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
513                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
514                 }
515
516                 tp->rx_opt.dsack = 0;
517         }
518
519         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
520                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
521
522                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
523                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
524                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
525
526                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
527                 if ((foc->len & 3) == 2) {
528                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
529                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
530                 }
531                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
532         }
533 }
534
535 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
536  * network wire format yet.
537  */
538 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
539                                 struct tcp_out_options *opts,
540                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
541 {
542         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
543         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
544         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
545
546 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
547         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
548         if (*md5) {
549                 opts->options |= OPTION_MD5;
550                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
551         }
552 #else
553         *md5 = NULL;
554 #endif
555
556         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
557          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
558          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
559          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
560          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
561          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
562          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
563          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
564          * going out.  */
565         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
566         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
567
568         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
569                 opts->options |= OPTION_TS;
570                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
571                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
572                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
573         }
574         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
575                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
576                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
577                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
578         }
579         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
580                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
581                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
582                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
583         }
584
585         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
586                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
587                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
588                 if (remaining >= need) {
589                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
590                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
591                         remaining -= need;
592                         tp->syn_fastopen = 1;
593                 }
594         }
595
596         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
597 }
598
599 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
600 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
601                                    struct request_sock *req,
602                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
603                                    struct tcp_out_options *opts,
604                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
605                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
606 {
607         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
608         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
609
610 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
611         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
612         if (*md5) {
613                 opts->options |= OPTION_MD5;
614                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
615
616                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
617                  * options. There was discussion about disabling SACK
618                  * rather than TS in order to fit in better with old,
619                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
620                  */
621                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
622         }
623 #else
624         *md5 = NULL;
625 #endif
626
627         /* We always send an MSS option. */
628         opts->mss = mss;
629         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
630
631         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
632                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
633                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
634                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
635         }
636         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
637                 opts->options |= OPTION_TS;
638                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb);
639                 opts->tsecr = req->ts_recent;
640                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
641         }
642         if (likely(ireq->sack_ok)) {
643                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
644                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
645                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
646         }
647         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
648                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
649                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
650                 if (remaining >= need) {
651                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
652                         opts->fastopen_cookie = foc;
653                         remaining -= need;
654                 }
655         }
656
657         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
658 }
659
660 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
661  * final wire format yet.
662  */
663 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
664                                         struct tcp_out_options *opts,
665                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
666 {
667         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
668         unsigned int size = 0;
669         unsigned int eff_sacks;
670
671         opts->options = 0;
672
673 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
674         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
675         if (unlikely(*md5)) {
676                 opts->options |= OPTION_MD5;
677                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
678         }
679 #else
680         *md5 = NULL;
681 #endif
682
683         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
684                 opts->options |= OPTION_TS;
685                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
686                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
687                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
688         }
689
690         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
691         if (unlikely(eff_sacks)) {
692                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
693                 opts->num_sack_blocks =
694                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
695                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
696                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
697                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
698                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
699         }
700
701         return size;
702 }
703
704
705 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
706  *
707  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
708  * to reduce RTT and bufferbloat.
709  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
710  *
711  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
712  * needs to be reallocated in a driver.
713  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
714  *
715  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
716  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
717  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
718  */
719 struct tsq_tasklet {
720         struct tasklet_struct   tasklet;
721         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
722 };
723 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
724
725 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
726 {
727         if ((1 << sk->sk_state) &
728             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
729              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
730                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
731                                0, GFP_ATOMIC);
732 }
733 /*
734  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
735  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
736  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
737  * interrupt us (non NAPI drivers)
738  */
739 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
740 {
741         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
742         LIST_HEAD(list);
743         unsigned long flags;
744         struct list_head *q, *n;
745         struct tcp_sock *tp;
746         struct sock *sk;
747
748         local_irq_save(flags);
749         list_splice_init(&tsq->head, &list);
750         local_irq_restore(flags);
751
752         list_for_each_safe(q, n, &list) {
753                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
754                 list_del(&tp->tsq_node);
755
756                 sk = (struct sock *)tp;
757                 bh_lock_sock(sk);
758
759                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
760                         tcp_tsq_handler(sk);
761                 } else {
762                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
763                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
764                 }
765                 bh_unlock_sock(sk);
766
767                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
768                 sk_free(sk);
769         }
770 }
771
772 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
773                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
774                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
775                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
776 /**
777  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
778  * @sk: socket
779  *
780  * called from release_sock() to perform protocol dependent
781  * actions before socket release.
782  */
783 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
784 {
785         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
786         unsigned long flags, nflags;
787
788         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
789         do {
790                 flags = tp->tsq_flags;
791                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
792                         return;
793                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
794         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
795
796         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
797                 tcp_tsq_handler(sk);
798
799         /* Here begins the tricky part :
800          * We are called from release_sock() with :
801          * 1) BH disabled
802          * 2) sk_lock.slock spinlock held
803          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
804          *
805          * But following code is meant to be called from BH handlers,
806          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
807          */
808         sock_release_ownership(sk);
809
810         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
811                 tcp_write_timer_handler(sk);
812                 __sock_put(sk);
813         }
814         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
815                 tcp_delack_timer_handler(sk);
816                 __sock_put(sk);
817         }
818         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
819                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
820                 __sock_put(sk);
821         }
822 }
823 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
824
825 void __init tcp_tasklet_init(void)
826 {
827         int i;
828
829         for_each_possible_cpu(i) {
830                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
831
832                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
833                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
834                              tcp_tasklet_func,
835                              (unsigned long)tsq);
836         }
837 }
838
839 /*
840  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
841  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
842  * hold qdisc lock.
843  */
844 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
845 {
846         struct sock *sk = skb->sk;
847         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
848         int wmem;
849
850         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
851          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
852          */
853         wmem = atomic_sub_return(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
854
855         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
856          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
857          * This gives :
858          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
859          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
860          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
861          */
862         if (wmem >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
863                 goto out;
864
865         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
866             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
867                 unsigned long flags;
868                 struct tsq_tasklet *tsq;
869
870                 /* queue this socket to tasklet queue */
871                 local_irq_save(flags);
872                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
873                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
874                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
875                 local_irq_restore(flags);
876                 return;
877         }
878 out:
879         sk_free(sk);
880 }
881
882 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
883  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
884  * transmission and possible later retransmissions.
885  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
886  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
887  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
888  * device.
889  *
890  * We are working here with either a clone of the original
891  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
892  */
893 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
894                             gfp_t gfp_mask)
895 {
896         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
897         struct inet_sock *inet;
898         struct tcp_sock *tp;
899         struct tcp_skb_cb *tcb;
900         struct tcp_out_options opts;
901         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
902         struct tcp_md5sig_key *md5;
903         struct tcphdr *th;
904         int err;
905
906         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
907
908         if (clone_it) {
909                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
910
911                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
912                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
913                 else
914                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
915                 if (unlikely(!skb))
916                         return -ENOBUFS;
917         }
918
919         inet = inet_sk(sk);
920         tp = tcp_sk(sk);
921         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
922         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
923
924         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
925                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
926         else
927                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
928                                                            &md5);
929         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
930
931         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
932                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
933
934         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
935          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
936          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
937          *
938          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
939          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
940          */
941         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
942
943         skb_push(skb, tcp_header_size);
944         skb_reset_transport_header(skb);
945
946         skb_orphan(skb);
947         skb->sk = sk;
948         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? sock_wfree : tcp_wfree;
949         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
950         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
951
952         /* Build TCP header and checksum it. */
953         th = tcp_hdr(skb);
954         th->source              = inet->inet_sport;
955         th->dest                = inet->inet_dport;
956         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
957         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
958         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
959                                         tcb->tcp_flags);
960
961         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
962                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
963                  * is never scaled.
964                  */
965                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
966         } else {
967                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
968         }
969         th->check               = 0;
970         th->urg_ptr             = 0;
971
972         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
973         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
974                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
975                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
976                         th->urg = 1;
977                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
978                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
979                         th->urg = 1;
980                 }
981         }
982
983         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
984         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
985                 tcp_ecn_send(sk, skb, tcp_header_size);
986
987 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
988         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
989         if (md5) {
990                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
991                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
992                                                md5, sk, NULL, skb);
993         }
994 #endif
995
996         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
997
998         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
999                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1000
1001         if (skb->len != tcp_header_size)
1002                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1003
1004         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1005                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1006                               tcp_skb_pcount(skb));
1007
1008         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_segs */
1009         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1010
1011         /* Our usage of tstamp should remain private */
1012         skb->tstamp.tv64 = 0;
1013
1014         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1015         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1016                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1017
1018         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1019
1020         if (likely(err <= 0))
1021                 return err;
1022
1023         tcp_enter_cwr(sk);
1024
1025         return net_xmit_eval(err);
1026 }
1027
1028 /* This routine just queues the buffer for sending.
1029  *
1030  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1031  * otherwise socket can stall.
1032  */
1033 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1034 {
1035         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1036
1037         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1038         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1039         __skb_header_release(skb);
1040         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1041         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1042         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1043 }
1044
1045 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1046 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1047                                  unsigned int mss_now)
1048 {
1049         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1050
1051         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
1052         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
1053
1054         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1055                 /* Avoid the costly divide in the normal
1056                  * non-TSO case.
1057                  */
1058                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1059                 shinfo->gso_size = 0;
1060                 shinfo->gso_type = 0;
1061         } else {
1062                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1063                 shinfo->gso_size = mss_now;
1064                 shinfo->gso_type = sk->sk_gso_type;
1065         }
1066 }
1067
1068 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1069  * skb is counted to fackets_out or not.
1070  */
1071 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1072                                    int decr)
1073 {
1074         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1075
1076         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1077                 return;
1078
1079         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1080                 tp->fackets_out -= decr;
1081 }
1082
1083 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1084  * tweaks to fix counters
1085  */
1086 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1087 {
1088         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1089
1090         tp->packets_out -= decr;
1091
1092         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1093                 tp->sacked_out -= decr;
1094         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1095                 tp->retrans_out -= decr;
1096         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1097                 tp->lost_out -= decr;
1098
1099         /* Reno case is special. Sigh... */
1100         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1101                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1102
1103         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1104
1105         if (tp->lost_skb_hint &&
1106             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1107             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1108                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1109
1110         tcp_verify_left_out(tp);
1111 }
1112
1113 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1114 {
1115         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1116
1117         if (unlikely(shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP) &&
1118             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1119                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1120                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1121
1122                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1123                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1124                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1125         }
1126 }
1127
1128 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1129  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1130  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1131  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1132  */
1133 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1134                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1135 {
1136         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1137         struct sk_buff *buff;
1138         int nsize, old_factor;
1139         int nlen;
1140         u8 flags;
1141
1142         if (WARN_ON(len > skb->len))
1143                 return -EINVAL;
1144
1145         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1146         if (nsize < 0)
1147                 nsize = 0;
1148
1149         if (skb_unclone(skb, gfp))
1150                 return -ENOMEM;
1151
1152         /* Get a new skb... force flag on. */
1153         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp);
1154         if (buff == NULL)
1155                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1156
1157         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1158         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1159         nlen = skb->len - len - nsize;
1160         buff->truesize += nlen;
1161         skb->truesize -= nlen;
1162
1163         /* Correct the sequence numbers. */
1164         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1165         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1166         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1167
1168         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1169         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1170         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1171         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1172         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1173
1174         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1175                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1176                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1177                                                        skb_put(buff, nsize),
1178                                                        nsize, 0);
1179
1180                 skb_trim(skb, len);
1181
1182                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1183         } else {
1184                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1185                 skb_split(skb, buff, len);
1186         }
1187
1188         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1189
1190         buff->tstamp = skb->tstamp;
1191         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1192
1193         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1194
1195         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1196         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1197         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1198
1199         /* If this packet has been sent out already, we must
1200          * adjust the various packet counters.
1201          */
1202         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1203                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1204                         tcp_skb_pcount(buff);
1205
1206                 if (diff)
1207                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1208         }
1209
1210         /* Link BUFF into the send queue. */
1211         __skb_header_release(buff);
1212         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1213
1214         return 0;
1215 }
1216
1217 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1218  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1219  * immediately discarded.
1220  */
1221 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1222 {
1223         struct skb_shared_info *shinfo;
1224         int i, k, eat;
1225
1226         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1227         if (eat) {
1228                 __skb_pull(skb, eat);
1229                 len -= eat;
1230                 if (!len)
1231                         return;
1232         }
1233         eat = len;
1234         k = 0;
1235         shinfo = skb_shinfo(skb);
1236         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1237                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1238
1239                 if (size <= eat) {
1240                         skb_frag_unref(skb, i);
1241                         eat -= size;
1242                 } else {
1243                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1244                         if (eat) {
1245                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1246                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1247                                 eat = 0;
1248                         }
1249                         k++;
1250                 }
1251         }
1252         shinfo->nr_frags = k;
1253
1254         skb_reset_tail_pointer(skb);
1255         skb->data_len -= len;
1256         skb->len = skb->data_len;
1257 }
1258
1259 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1260 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1261 {
1262         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1263                 return -ENOMEM;
1264
1265         __pskb_trim_head(skb, len);
1266
1267         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1268         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1269
1270         skb->truesize        -= len;
1271         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1272         sk_mem_uncharge(sk, len);
1273         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1274
1275         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1276         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1277                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1278
1279         return 0;
1280 }
1281
1282 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1283 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1284 {
1285         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1286         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1287         int mss_now;
1288
1289         /* Calculate base mss without TCP options:
1290            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1291          */
1292         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1293
1294         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1295         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1296                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1297
1298                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1299                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1300         }
1301
1302         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1303         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1304                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1305
1306         /* Now subtract optional transport overhead */
1307         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1308
1309         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1310         if (mss_now < 48)
1311                 mss_now = 48;
1312         return mss_now;
1313 }
1314
1315 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1316 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1317 {
1318         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1319         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1320                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1321 }
1322
1323 /* Inverse of above */
1324 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1325 {
1326         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1327         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1328         int mtu;
1329
1330         mtu = mss +
1331               tp->tcp_header_len +
1332               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1333               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1334
1335         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1336         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1337                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1338
1339                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1340                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1341         }
1342         return mtu;
1343 }
1344
1345 /* MTU probing init per socket */
1346 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1347 {
1348         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1349         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1350         struct net *net = sock_net(sk);
1351
1352         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1353         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1354                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1355         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1356         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1357 }
1358 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1359
1360 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1361
1362    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1363    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1364
1365    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1366    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1367    It also does not include TCP options.
1368
1369    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1370
1371    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1372    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1373    taking into account current pmtu, but never exceeds
1374    tp->rx_opt.mss_clamp.
1375
1376    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1377    DOES NOT include either tcp or ip options.
1378
1379    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1380    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1381  */
1382 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1383 {
1384         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1385         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1386         int mss_now;
1387
1388         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1389                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1390
1391         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1392         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1393
1394         /* And store cached results */
1395         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1396         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1397                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1398         tp->mss_cache = mss_now;
1399
1400         return mss_now;
1401 }
1402 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1403
1404 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1405  * and even PMTU discovery events into account.
1406  */
1407 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1408 {
1409         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1410         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1411         u32 mss_now;
1412         unsigned int header_len;
1413         struct tcp_out_options opts;
1414         struct tcp_md5sig_key *md5;
1415
1416         mss_now = tp->mss_cache;
1417
1418         if (dst) {
1419                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1420                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1421                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1422         }
1423
1424         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1425                      sizeof(struct tcphdr);
1426         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1427          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1428          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1429          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1430         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1431                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1432                 mss_now -= delta;
1433         }
1434
1435         return mss_now;
1436 }
1437
1438 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1439  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1440  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1441  */
1442 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1443 {
1444         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1445
1446         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1447             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1448                 /* Limited by application or receiver window. */
1449                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1450                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1451                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1452                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1453                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1454                 }
1455                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1456         }
1457         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1458 }
1459
1460 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1461 {
1462         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1463
1464         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1465          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1466          */
1467         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1468             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1469                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1470                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1471                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1472         }
1473
1474         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1475                 /* Network is feed fully. */
1476                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1477                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1478         } else {
1479                 /* Network starves. */
1480                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1481                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1482
1483                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1484                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1485                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1486         }
1487 }
1488
1489 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1490 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1491 {
1492         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1493                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1494 }
1495
1496 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1497  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1498  * The test is really :
1499  * if ((skb->len % mss) != 0)
1500  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1501  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1502  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1503  */
1504 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1505                                 const struct sk_buff *skb)
1506 {
1507         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1508                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1509 }
1510
1511 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1512  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1513  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1514  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1515  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1516  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1517  */
1518 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1519                             int nonagle)
1520 {
1521         return partial &&
1522                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1523                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1524 }
1525
1526 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1527  * to send one TSO packet per ms
1528  */
1529 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1530 {
1531         u32 bytes, segs;
1532
1533         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1534                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1535
1536         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1537          * not one big TSO packet every 100 ms.
1538          * This preserves ACK clocking and is consistent
1539          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1540          */
1541         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, sysctl_tcp_min_tso_segs);
1542
1543         return min_t(u32, segs, sk->sk_gso_max_segs);
1544 }
1545
1546 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1547 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1548                                         const struct sk_buff *skb,
1549                                         unsigned int mss_now,
1550                                         unsigned int max_segs,
1551                                         int nonagle)
1552 {
1553         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1554         u32 partial, needed, window, max_len;
1555
1556         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1557         max_len = mss_now * max_segs;
1558
1559         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1560                 return max_len;
1561
1562         needed = min(skb->len, window);
1563
1564         if (max_len <= needed)
1565                 return max_len;
1566
1567         partial = needed % mss_now;
1568         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1569          * to include this last segment in this skb.
1570          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1571          */
1572         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1573                 return needed - partial;
1574
1575         return needed;
1576 }
1577
1578 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1579  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1580  */
1581 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1582                                          const struct sk_buff *skb)
1583 {
1584         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1585
1586         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1587         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1588             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1589                 return 1;
1590
1591         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1592         cwnd = tp->snd_cwnd;
1593         if (in_flight >= cwnd)
1594                 return 0;
1595
1596         /* For better scheduling, ensure we have at least
1597          * 2 GSO packets in flight.
1598          */
1599         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1600         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1601 }
1602
1603 /* Initialize TSO state of a skb.
1604  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1605  * SKB onto the wire.
1606  */
1607 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1608                              unsigned int mss_now)
1609 {
1610         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1611
1612         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1613                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1614                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1615         }
1616         return tso_segs;
1617 }
1618
1619
1620 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1621  * sent now.
1622  */
1623 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1624                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1625 {
1626         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1627          * write_queue (they have no chances to get new data).
1628          *
1629          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1630          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1631          */
1632         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1633                 return true;
1634
1635         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1636         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1637                 return true;
1638
1639         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1640                 return true;
1641
1642         return false;
1643 }
1644
1645 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1646 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1647                              const struct sk_buff *skb,
1648                              unsigned int cur_mss)
1649 {
1650         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1651
1652         if (skb->len > cur_mss)
1653                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1654
1655         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1656 }
1657
1658 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1659  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1660  * packets allowed by the congestion window.
1661  */
1662 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1663                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1664 {
1665         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1666         unsigned int cwnd_quota;
1667
1668         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1669
1670         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1671                 return 0;
1672
1673         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1674         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1675                 cwnd_quota = 0;
1676
1677         return cwnd_quota;
1678 }
1679
1680 /* Test if sending is allowed right now. */
1681 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1682 {
1683         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1684         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1685
1686         return skb &&
1687                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1688                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1689                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1690 }
1691
1692 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1693  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1694  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1695  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1696  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1697  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1698  */
1699 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1700                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1701 {
1702         struct sk_buff *buff;
1703         int nlen = skb->len - len;
1704         u8 flags;
1705
1706         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1707         if (skb->len != skb->data_len)
1708                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1709
1710         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1711         if (unlikely(buff == NULL))
1712                 return -ENOMEM;
1713
1714         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1715         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1716         buff->truesize += nlen;
1717         skb->truesize -= nlen;
1718
1719         /* Correct the sequence numbers. */
1720         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1721         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1722         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1723
1724         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1725         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1726         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1727         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1728
1729         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1730         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1731
1732         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1733         skb_split(skb, buff, len);
1734         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1735
1736         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1737         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1738         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1739
1740         /* Link BUFF into the send queue. */
1741         __skb_header_release(buff);
1742         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1743
1744         return 0;
1745 }
1746
1747 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1748  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1749  *
1750  * This algorithm is from John Heffner.
1751  */
1752 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1753                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1754 {
1755         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1756         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1757         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1758         struct skb_mstamp now;
1759         struct sk_buff *head;
1760         int win_divisor;
1761
1762         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1763                 goto send_now;
1764
1765         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1766                 goto send_now;
1767
1768         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1769          * only if the last write was recent.
1770          */
1771         if ((s32)(tcp_time_stamp - tp->lsndtime) > 0)
1772                 goto send_now;
1773
1774         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1775
1776         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1777
1778         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1779
1780         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1781         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1782
1783         limit = min(send_win, cong_win);
1784
1785         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1786         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1787                 goto send_now;
1788
1789         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1790         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1791                 goto send_now;
1792
1793         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1794         if (win_divisor) {
1795                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1796
1797                 /* If at least some fraction of a window is available,
1798                  * just use it.
1799                  */
1800                 chunk /= win_divisor;
1801                 if (limit >= chunk)
1802                         goto send_now;
1803         } else {
1804                 /* Different approach, try not to defer past a single
1805                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1806                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1807                  * then send now.
1808                  */
1809                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1810                         goto send_now;
1811         }
1812
1813         head = tcp_write_queue_head(sk);
1814         skb_mstamp_get(&now);
1815         age = skb_mstamp_us_delta(&now, &head->skb_mstamp);
1816         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1817         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1818                 goto send_now;
1819
1820         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
1821
1822         if (cong_win < send_win && cong_win < skb->len)
1823                 *is_cwnd_limited = true;
1824
1825         return true;
1826
1827 send_now:
1828         return false;
1829 }
1830
1831 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1832  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1833  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1834  * changes resulting in larger path MTUs.
1835  *
1836  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1837  *         1 if a probe was sent,
1838  *         -1 otherwise
1839  */
1840 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1841 {
1842         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1843         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1844         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1845         int len;
1846         int probe_size;
1847         int size_needed;
1848         int copy;
1849         int mss_now;
1850
1851         /* Not currently probing/verifying,
1852          * not in recovery,
1853          * have enough cwnd, and
1854          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1855         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1856             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1857             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1858             tp->snd_cwnd < 11 ||
1859             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1860                 return -1;
1861
1862         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1863         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1864         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1865         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1866         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1867                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1868                 return -1;
1869         }
1870
1871         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1872         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1873                 return -1;
1874
1875         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1876                 return -1;
1877         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1878                 return 0;
1879
1880         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1881         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1882                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1883                         return -1;
1884                 else
1885                         return 0;
1886         }
1887
1888         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1889         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1890                 return -1;
1891         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1892         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1893
1894         skb = tcp_send_head(sk);
1895
1896         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1897         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1898         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1899         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1900         nskb->csum = 0;
1901         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1902
1903         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1904
1905         len = 0;
1906         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1907                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1908                 if (nskb->ip_summed)
1909                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1910                 else
1911                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1912                                                             skb_put(nskb, copy),
1913                                                             copy, nskb->csum);
1914
1915                 if (skb->len <= copy) {
1916                         /* We've eaten all the data from this skb.
1917                          * Throw it away. */
1918                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1919                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1920                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1921                 } else {
1922                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1923                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1924                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1925                                 skb_pull(skb, copy);
1926                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1927                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1928                                                                  skb->len, 0);
1929                         } else {
1930                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1931                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1932                         }
1933                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1934                 }
1935
1936                 len += copy;
1937
1938                 if (len >= probe_size)
1939                         break;
1940         }
1941         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1942
1943         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1944          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
1945          */
1946         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1947                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1948                  * effectively two packets. */
1949                 tp->snd_cwnd--;
1950                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1951
1952                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1953                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1954                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1955
1956                 return 1;
1957         }
1958
1959         return -1;
1960 }
1961
1962 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1963  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1964  * window for us.
1965  *
1966  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1967  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1968  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1969  *
1970  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1971  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1972
1973  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1974  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1975  */
1976 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1977                            int push_one, gfp_t gfp)
1978 {
1979         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1980         struct sk_buff *skb;
1981         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1982         int cwnd_quota;
1983         int result;
1984         bool is_cwnd_limited = false;
1985         u32 max_segs;
1986
1987         sent_pkts = 0;
1988
1989         if (!push_one) {
1990                 /* Do MTU probing. */
1991                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1992                 if (!result) {
1993                         return false;
1994                 } else if (result > 0) {
1995                         sent_pkts = 1;
1996                 }
1997         }
1998
1999         max_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now);
2000         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2001                 unsigned int limit;
2002
2003                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
2004                 BUG_ON(!tso_segs);
2005
2006                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2007                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2008                         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2009                         goto repair; /* Skip network transmission */
2010                 }
2011
2012                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2013                 if (!cwnd_quota) {
2014                         is_cwnd_limited = true;
2015                         if (push_one == 2)
2016                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2017                                 cwnd_quota = 1;
2018                         else
2019                                 break;
2020                 }
2021
2022                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
2023                         break;
2024
2025                 if (tso_segs == 1 || !max_segs) {
2026                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2027                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2028                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2029                                 break;
2030                 } else {
2031                         if (!push_one &&
2032                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2033                                                  max_segs))
2034                                 break;
2035                 }
2036
2037                 limit = mss_now;
2038                 if (tso_segs > 1 && max_segs && !tcp_urg_mode(tp))
2039                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2040                                                     min_t(unsigned int,
2041                                                           cwnd_quota,
2042                                                           max_segs),
2043                                                     nonagle);
2044
2045                 if (skb->len > limit &&
2046                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2047                         break;
2048
2049                 /* TCP Small Queues :
2050                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2051                  * This allows for :
2052                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2053                  *  - faster recovery
2054                  *  - high rates
2055                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2056                  * of queued bytes to ensure line rate.
2057                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2058                  */
2059                 limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2060                 limit = min_t(u32, limit, sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2061
2062                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2063                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
2064                         /* It is possible TX completion already happened
2065                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2066                          * test again the condition.
2067                          */
2068                         smp_mb__after_atomic();
2069                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2070                                 break;
2071                 }
2072
2073                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2074                         break;
2075
2076 repair:
2077                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2078                  * This call will increment packets_out.
2079                  */
2080                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2081
2082                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2083                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2084
2085                 if (push_one)
2086                         break;
2087         }
2088
2089         if (likely(sent_pkts)) {
2090                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2091                         tp->prr_out += sent_pkts;
2092
2093                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2094                 if (push_one != 2)
2095                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2096                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2097                 return false;
2098         }
2099         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
2100 }
2101
2102 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2103 {
2104         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2105         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2106         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2107         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2108
2109         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
2110                 return false;
2111         /* No consecutive loss probes. */
2112         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2113                 tcp_rearm_rto(sk);
2114                 return false;
2115         }
2116         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2117          * finishes.
2118          */
2119         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
2120                 return false;
2121
2122         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2123         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2124                 return false;
2125
2126         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2127          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2128          */
2129         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->srtt_us || !tp->packets_out ||
2130             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2131                 return false;
2132
2133         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2134              tcp_send_head(sk))
2135                 return false;
2136
2137         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2138          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
2139          */
2140         timeout = rtt << 1;
2141         if (tp->packets_out == 1)
2142                 timeout = max_t(u32, timeout,
2143                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2144         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2145
2146         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2147         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2148         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2149         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2150                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2151                 if (delta > 0)
2152                         timeout = delta;
2153         }
2154
2155         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2156                                   TCP_RTO_MAX);
2157         return true;
2158 }
2159
2160 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2161  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2162  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2163  * Note: This is called from BH context only.
2164  */
2165 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2166                                     const struct sk_buff *skb)
2167 {
2168         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2169                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2170                                  LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2171                 return true;
2172         }
2173         return false;
2174 }
2175
2176 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2177  * retransmit the last segment.
2178  */
2179 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2180 {
2181         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2182         struct sk_buff *skb;
2183         int pcount;
2184         int mss = tcp_current_mss(sk);
2185         int err = -1;
2186
2187         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2188                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2189                 goto rearm_timer;
2190         }
2191
2192         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2193         if (tp->tlp_high_seq)
2194                 goto rearm_timer;
2195
2196         /* Retransmit last segment. */
2197         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2198         if (WARN_ON(!skb))
2199                 goto rearm_timer;
2200
2201         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2202                 goto rearm_timer;
2203
2204         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2205         if (WARN_ON(!pcount))
2206                 goto rearm_timer;
2207
2208         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2209                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2210                                           GFP_ATOMIC)))
2211                         goto rearm_timer;
2212                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2213         }
2214
2215         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2216                 goto rearm_timer;
2217
2218         err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2219
2220         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2221         if (likely(!err))
2222                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2223
2224 rearm_timer:
2225         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2226                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2227                                   TCP_RTO_MAX);
2228
2229         if (likely(!err))
2230                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2231                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2232 }
2233
2234 /* Push out any pending frames which were held back due to
2235  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2236  * The socket must be locked by the caller.
2237  */
2238 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2239                                int nonagle)
2240 {
2241         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2242          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2243          * all will be happy.
2244          */
2245         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2246                 return;
2247
2248         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2249                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2250                 tcp_check_probe_timer(sk);
2251 }
2252
2253 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2254  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2255  */
2256 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2257 {
2258         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2259
2260         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2261
2262         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2263 }
2264
2265 /* This function returns the amount that we can raise the
2266  * usable window based on the following constraints
2267  *
2268  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2269  * 2. We limit memory per socket
2270  *
2271  * RFC 1122:
2272  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2273  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2274  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2275  *
2276  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2277  * it at least MSS bytes.
2278  *
2279  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2280  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2281  *
2282  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2283  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2284  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2285  * window to always advance by a single byte.
2286  *
2287  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2288  * then this will not be a problem.
2289  *
2290  * BSD seems to make the following compromise:
2291  *
2292  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2293  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2294  *      then set the window to 0.
2295  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2296  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2297  *      and from being larger than the largest representable value.
2298  *
2299  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2300  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2301  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2302  * those cases where the window is constrained on the sender side
2303  * because the pipeline is full.
2304  *
2305  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2306  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2307  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2308  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2309  * of having a fixed window size at almost all times.
2310  *
2311  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2312  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2313  *
2314  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2315  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2316  */
2317 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2318 {
2319         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2320         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2321         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2322          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2323          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2324          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2325          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2326          */
2327         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2328         int free_space = tcp_space(sk);
2329         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2330         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2331         int window;
2332
2333         if (mss > full_space)
2334                 mss = full_space;
2335
2336         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2337                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2338
2339                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2340                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2341                                                4U * tp->advmss);
2342
2343                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2344                  * increase it due to wscale.
2345                  */
2346                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2347
2348                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2349                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2350                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2351                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2352                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2353                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2354                  */
2355                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2356                         return 0;
2357         }
2358
2359         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2360                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2361
2362         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2363          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2364          */
2365         window = tp->rcv_wnd;
2366         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2367                 window = free_space;
2368
2369                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2370                  * Import case: prevent zero window announcement if
2371                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2372                  */
2373                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2374                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2375                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2376         } else {
2377                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2378                  * Window clamp already applied above.
2379                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2380                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2381                  * and multiply from happening most of the time.
2382                  * We also don't do any window rounding when the free space
2383                  * is too small.
2384                  */
2385                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2386                         window = (free_space / mss) * mss;
2387                 else if (mss == full_space &&
2388                          free_space > window + (full_space >> 1))
2389                         window = free_space;
2390         }
2391
2392         return window;
2393 }
2394
2395 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2396 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2397 {
2398         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2399         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2400         int skb_size, next_skb_size;
2401
2402         skb_size = skb->len;
2403         next_skb_size = next_skb->len;
2404
2405         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2406
2407         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2408
2409         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2410
2411         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2412                                   next_skb_size);
2413
2414         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2415                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2416
2417         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2418                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2419
2420         /* Update sequence range on original skb. */
2421         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2422
2423         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2424         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2425
2426         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2427          * packet counting does not break.
2428          */
2429         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2430
2431         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2432         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2433         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2434                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2435
2436         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2437
2438         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2439 }
2440
2441 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2442 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2443 {
2444         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2445                 return false;
2446         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2447         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2448                 return false;
2449         if (skb_cloned(skb))
2450                 return false;
2451         if (skb == tcp_send_head(sk))
2452                 return false;
2453         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2454         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2455                 return false;
2456
2457         return true;
2458 }
2459
2460 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2461  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2462  */
2463 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2464                                      int space)
2465 {
2466         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2467         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2468         bool first = true;
2469
2470         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2471                 return;
2472         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2473                 return;
2474
2475         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2476                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2477                         break;
2478
2479                 space -= skb->len;
2480
2481                 if (first) {
2482                         first = false;
2483                         continue;
2484                 }
2485
2486                 if (space < 0)
2487                         break;
2488                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2489                  * the data in the second
2490                  */
2491                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2492                         break;
2493
2494                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2495                         break;
2496
2497                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2498         }
2499 }
2500
2501 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2502  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2503  * error occurred which prevented the send.
2504  */
2505 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2506 {
2507         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2508         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2509         unsigned int cur_mss;
2510         int err;
2511
2512         /* Inconslusive MTU probe */
2513         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2514                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2515         }
2516
2517         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2518          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2519          */
2520         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2521             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2522                 return -EAGAIN;
2523
2524         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2525                 return -EBUSY;
2526
2527         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2528                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2529                         BUG();
2530                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2531                         return -ENOMEM;
2532         }
2533
2534         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2535                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2536
2537         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2538
2539         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2540          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2541          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2542          * our retransmit serves as a zero window probe.
2543          */
2544         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2545             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2546                 return -EAGAIN;
2547
2548         if (skb->len > cur_mss) {
2549                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2550                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2551         } else {
2552                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2553
2554                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2555                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2556                                 return -ENOMEM;
2557                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2558                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2559                 }
2560         }
2561
2562         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2563
2564         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2565          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2566          */
2567
2568         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2569          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2570          * beyond what csum_start can cover.
2571          */
2572         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2573                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2574                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2575                                                    GFP_ATOMIC);
2576                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2577                              -ENOBUFS;
2578         } else {
2579                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2580         }
2581
2582         if (likely(!err)) {
2583                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2584                 /* Update global TCP statistics. */
2585                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2586                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2587                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2588                 tp->total_retrans++;
2589         }
2590         return err;
2591 }
2592
2593 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2594 {
2595         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2596         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2597
2598         if (err == 0) {
2599 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2600                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2601                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2602                 }
2603 #endif
2604                 if (!tp->retrans_out)
2605                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2606                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2607                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2608
2609                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2610                 if (!tp->retrans_stamp)
2611                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2612
2613                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2614                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2615                  */
2616                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2617         } else if (err != -EBUSY) {
2618                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2619         }
2620
2621         if (tp->undo_retrans < 0)
2622                 tp->undo_retrans = 0;
2623         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2624         return err;
2625 }
2626
2627 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2628  * window/congestion state.
2629  */
2630 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2631 {
2632         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2633         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2634
2635         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2636         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2637                 return false;
2638
2639         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2640         if (tcp_is_reno(tp))
2641                 return false;
2642
2643         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2644          * and retransmission... Both ways have their merits...
2645          *
2646          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2647          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2648          * NextSeg() specified in RFC3517.
2649          */
2650
2651         if (tcp_may_send_now(sk))
2652                 return false;
2653
2654         return true;
2655 }
2656
2657 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2658  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2659  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2660  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2661  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2662  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2663  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2664  */
2665 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2666 {
2667         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2668         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2669         struct sk_buff *skb;
2670         struct sk_buff *hole = NULL;
2671         u32 last_lost;
2672         int mib_idx;
2673         int fwd_rexmitting = 0;
2674
2675         if (!tp->packets_out)
2676                 return;
2677
2678         if (!tp->lost_out)
2679                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2680
2681         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2682                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2683                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2684                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2685                         last_lost = tp->retransmit_high;
2686         } else {
2687                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2688                 last_lost = tp->snd_una;
2689         }
2690
2691         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2692                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2693
2694                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2695                         break;
2696                 /* we could do better than to assign each time */
2697                 if (hole == NULL)
2698                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2699
2700                 /* Assume this retransmit will generate
2701                  * only one packet for congestion window
2702                  * calculation purposes.  This works because
2703                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2704                  * packet to be MSS sized and all the
2705                  * packet counting works out.
2706                  */
2707                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2708                         return;
2709
2710                 if (fwd_rexmitting) {
2711 begin_fwd:
2712                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2713                                 break;
2714                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2715
2716                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2717                         tp->retransmit_high = last_lost;
2718                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2719                                 break;
2720                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2721                         if (hole != NULL) {
2722                                 skb = hole;
2723                                 hole = NULL;
2724                         }
2725                         fwd_rexmitting = 1;
2726                         goto begin_fwd;
2727
2728                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2729                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2730                                 hole = skb;
2731                         continue;
2732
2733                 } else {
2734                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2735                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2736                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2737                         else
2738                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2739                 }
2740
2741                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2742                         continue;
2743
2744                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2745                         return;
2746
2747                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2748
2749                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2750                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2751
2752                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2753                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2754                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2755                                                   TCP_RTO_MAX);
2756         }
2757 }
2758
2759 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2760  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2761  */
2762 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2763 {
2764         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2765         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2766         int mss_now;
2767
2768         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2769          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2770          * and IP options.
2771          */
2772         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2773
2774         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2775                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2776                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2777                 tp->write_seq++;
2778         } else {
2779                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2780                 for (;;) {
2781                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2782                                                sk->sk_allocation);
2783                         if (skb)
2784                                 break;
2785                         yield();
2786                 }
2787
2788                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2789                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2790                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2791                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2792                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2793                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2794         }
2795         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2796 }
2797
2798 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2799  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2800  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2801  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2802  */
2803 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2804 {
2805         struct sk_buff *skb;
2806
2807         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2808         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2809         if (!skb) {
2810                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2811                 return;
2812         }
2813
2814         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2815         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2816         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2817                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2818         /* Send it off. */
2819         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2820                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2821
2822         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2823 }
2824
2825 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2826  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2827  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2828  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2829  * and rcv_wscale values will not be correct.
2830  */
2831 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2832 {
2833         struct sk_buff *skb;
2834
2835         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2836         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2837                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2838                 return -EFAULT;
2839         }
2840         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2841                 if (skb_cloned(skb)) {
2842                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2843                         if (nskb == NULL)
2844                                 return -ENOMEM;
2845                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2846                         __skb_header_release(nskb);
2847                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2848                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2849                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2850                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2851                         skb = nskb;
2852                 }
2853
2854                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2855                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
2856         }
2857         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2858 }
2859
2860 /**
2861  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2862  * sk: listener socket
2863  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2864  * req: request_sock pointer
2865  *
2866  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2867  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2868  */
2869 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2870                                 struct request_sock *req,
2871                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2872 {
2873         struct tcp_out_options opts;
2874         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2875         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2876         struct tcphdr *th;
2877         struct sk_buff *skb;
2878         struct tcp_md5sig_key *md5;
2879         int tcp_header_size;
2880         int mss;
2881
2882         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER, 1, GFP_ATOMIC);
2883         if (unlikely(!skb)) {
2884                 dst_release(dst);
2885                 return NULL;
2886         }
2887         /* Reserve space for headers. */
2888         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2889
2890         skb_dst_set(skb, dst);
2891         security_skb_owned_by(skb, sk);
2892
2893         mss = dst_metric_advmss(dst);
2894         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2895                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2896
2897         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2898 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2899         if (unlikely(req->cookie_ts))
2900                 skb->skb_mstamp.stamp_jiffies = cookie_init_timestamp(req);
2901         else
2902 #endif
2903         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2904         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2905                                              foc) + sizeof(*th);
2906
2907         skb_push(skb, tcp_header_size);
2908         skb_reset_transport_header(skb);
2909
2910         th = tcp_hdr(skb);
2911         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2912         th->syn = 1;
2913         th->ack = 1;
2914         tcp_ecn_make_synack(req, th, sk);
2915         th->source = htons(ireq->ir_num);
2916         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
2917         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2918          * not even correctly set)
2919          */
2920         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2921                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2922
2923         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2924         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2925         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2926
2927         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2928         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2929         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2930         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2931         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2932
2933 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2934         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2935         if (md5) {
2936                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2937                                                md5, NULL, req, skb);
2938         }
2939 #endif
2940
2941         return skb;
2942 }
2943 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2944
2945 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
2946 {
2947         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2948         const struct tcp_congestion_ops *ca;
2949         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
2950
2951         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
2952                 return;
2953
2954         rcu_read_lock();
2955         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
2956         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
2957                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
2958                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
2959                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
2960         }
2961         rcu_read_unlock();
2962 }
2963
2964 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2965 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2966 {
2967         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2968         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2969         __u8 rcv_wscale;
2970
2971         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2972          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2973          */
2974         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2975                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2976
2977 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2978         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2979                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2980 #endif
2981
2982         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2983         if (tp->rx_opt.user_mss)
2984                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2985         tp->max_window = 0;
2986         tcp_mtup_init(sk);
2987         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2988
2989         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
2990
2991         if (!tp->window_clamp)
2992                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2993         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2994         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2995                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2996
2997         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2998
2999         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3000         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3001             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3002                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3003
3004         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
3005                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3006                                   &tp->rcv_wnd,
3007                                   &tp->window_clamp,
3008                                   sysctl_tcp_window_scaling,
3009                                   &rcv_wscale,
3010                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
3011
3012         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3013         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3014
3015         sk->sk_err = 0;
3016         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3017         tp->snd_wnd = 0;
3018         tcp_init_wl(tp, 0);
3019         tp->snd_una = tp->write_seq;
3020         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3021         tp->snd_up = tp->write_seq;
3022         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3023
3024         if (likely(!tp->repair))
3025                 tp->rcv_nxt = 0;
3026         else
3027                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3028         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3029         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3030
3031         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
3032         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3033         tcp_clear_retrans(tp);
3034 }
3035
3036 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3037 {
3038         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3039         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3040
3041         tcb->end_seq += skb->len;
3042         __skb_header_release(skb);
3043         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
3044         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3045         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3046         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3047         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3048 }
3049
3050 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3051  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3052  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3053  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3054  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3055  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3056  */
3057 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3058 {
3059         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3060         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3061         int syn_loss = 0, space, err = 0, copied;
3062         unsigned long last_syn_loss = 0;
3063         struct sk_buff *syn_data;
3064
3065         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3066         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
3067                                &syn_loss, &last_syn_loss);
3068         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
3069         if (syn_loss > 1 &&
3070             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
3071                 fo->cookie.len = -1;
3072                 goto fallback;
3073         }
3074
3075         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
3076                 fo->cookie.len = -1;
3077         else if (fo->cookie.len <= 0)
3078                 goto fallback;
3079
3080         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3081          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3082          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3083          */
3084         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
3085                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3086         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3087                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3088
3089         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3090
3091         /* limit to order-0 allocations */
3092         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3093
3094         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation);
3095         if (!syn_data)
3096                 goto fallback;
3097         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3098         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3099         copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3100                                 &fo->data->msg_iter);
3101         if (unlikely(!copied)) {
3102                 kfree_skb(syn_data);
3103                 goto fallback;
3104         }
3105         if (copied != space) {
3106                 skb_trim(syn_data, copied);
3107                 space = copied;
3108         }
3109
3110         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3111         if (space == fo->size)
3112                 fo->data = NULL;
3113         fo->copied = space;
3114
3115         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3116
3117         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3118
3119         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3120
3121         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3122          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3123          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3124          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3125          */
3126         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3127         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3128         if (!err) {
3129                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3130                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3131                 goto done;
3132         }
3133
3134 fallback:
3135         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3136         if (fo->cookie.len > 0)
3137                 fo->cookie.len = 0;
3138         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3139         if (err)
3140                 tp->syn_fastopen = 0;
3141 done:
3142         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3143         return err;
3144 }
3145
3146 /* Build a SYN and send it off. */
3147 int tcp_connect(struct sock *sk)
3148 {
3149         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3150         struct sk_buff *buff;
3151         int err;
3152
3153         tcp_connect_init(sk);
3154
3155         if (unlikely(tp->repair)) {
3156                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3157                 return 0;
3158         }
3159
3160         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation);
3161         if (unlikely(!buff))
3162                 return -ENOBUFS;
3163
3164         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3165         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp;
3166         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3167         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3168
3169         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3170         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3171               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3172         if (err == -ECONNREFUSED)
3173                 return err;
3174
3175         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3176          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3177          */
3178         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3179         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3180         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3181
3182         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3183         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3184                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3185         return 0;
3186 }
3187 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3188
3189 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3190  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3191  * for details.
3192  */
3193 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3194 {
3195         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3196         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3197         unsigned long timeout;
3198
3199         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_DELAYED_ACK);
3200
3201         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3202                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3203                 int max_ato = HZ / 2;
3204
3205                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3206                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3207                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3208
3209                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3210
3211                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3212                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3213                  * directly.
3214                  */
3215                 if (tp->srtt_us) {
3216                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3217                                         TCP_DELACK_MIN);
3218
3219                         if (rtt < max_ato)
3220                                 max_ato = rtt;
3221                 }
3222
3223                 ato = min(ato, max_ato);
3224         }
3225
3226         /* Stay within the limit we were given */
3227         timeout = jiffies + ato;
3228
3229         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3230         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3231                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3232                  * send ACK now.
3233                  */
3234                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3235                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3236                         tcp_send_ack(sk);
3237                         return;
3238                 }
3239
3240                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3241                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3242         }
3243         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3244         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3245         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3246 }
3247
3248 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3249 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3250 {
3251         struct sk_buff *buff;
3252
3253         /* If we have been reset, we may not send again. */
3254         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3255                 return;
3256
3257         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_NON_DELAYED_ACK);
3258
3259         /* We are not putting this on the write queue, so
3260          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3261          * sock.
3262          */
3263         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3264         if (buff == NULL) {
3265                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3266                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3267                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3268                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3269                 return;
3270         }
3271
3272         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3273         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3274         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3275
3276         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3277          * too much.
3278          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3279          * We also avoid tcp_wfree() overhead (cache line miss accessing
3280          * tp->tsq_flags) by using regular sock_wfree()
3281          */
3282         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3283
3284         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3285         skb_mstamp_get(&buff->skb_mstamp);
3286         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3287 }
3288 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_send_ack);
3289
3290 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3291  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3292  *
3293  * Question: what should we make while urgent mode?
3294  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3295  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3296  *
3297  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3298  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3299  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3300  */
3301 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3302 {
3303         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3304         struct sk_buff *skb;
3305
3306         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3307         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3308         if (skb == NULL)
3309                 return -1;
3310
3311         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3312         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3313         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3314          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3315          * send it.
3316          */
3317         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3318         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3319         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3320 }
3321
3322 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3323 {
3324         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3325                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3326                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3327         }
3328 }
3329
3330 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3331 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3332 {
3333         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3334         struct sk_buff *skb;
3335
3336         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3337                 return -1;
3338
3339         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3340             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3341                 int err;
3342                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3343                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3344
3345                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3346                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3347
3348                 /* We are probing the opening of a window
3349                  * but the window size is != 0
3350                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3351                  */
3352                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3353                     skb->len > mss) {
3354                         seg_size = min(seg_size, mss);
3355                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3356                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3357                                 return -1;
3358                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3359                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3360
3361                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3362                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3363                 if (!err)
3364                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3365                 return err;
3366         } else {
3367                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3368                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3369                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3370         }
3371 }
3372
3373 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3374  * a partial packet else a zero probe.
3375  */
3376 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3377 {
3378         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3379         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3380         unsigned long probe_max;
3381         int err;
3382
3383         err = tcp_write_wakeup(sk);
3384
3385         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3386                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3387                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3388                 icsk->icsk_backoff = 0;
3389                 return;
3390         }
3391
3392         if (err <= 0) {
3393                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3394                         icsk->icsk_backoff++;
3395                 icsk->icsk_probes_out++;
3396                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3397         } else {
3398                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3399                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3400                  * Let local senders to fight for local resources.
3401                  *
3402                  * Use accumulated backoff yet.
3403                  */
3404                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3405                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3406                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3407         }
3408         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3409                                   inet_csk_rto_backoff(icsk, probe_max),
3410                                   TCP_RTO_MAX);
3411 }
3412
3413 int tcp_rtx_synack(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3414 {
3415         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3416         struct flowi fl;
3417         int res;
3418
3419         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, 0, NULL);
3420         if (!res) {
3421                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3422                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3423         }
3424         return res;
3425 }
3426 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);