tcp: limit GSO packets to half cwnd
[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 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 unsigned int sysctl_tcp_notsent_lowat __read_mostly = UINT_MAX;
69 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_notsent_lowat);
70
71 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
72                            int push_one, gfp_t gfp);
73
74 /* Account for new data that has been sent to the network. */
75 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
76 {
77         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
78         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
79         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
80
81         tcp_advance_send_head(sk, skb);
82         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
83
84         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
85         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
86             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
87                 tcp_rearm_rto(sk);
88         }
89
90         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
91                       tcp_skb_pcount(skb));
92 }
93
94 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
95  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
96  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
97  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
98  * invalid. OK, let's make this for now:
99  */
100 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
101 {
102         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
103
104         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
105                 return tp->snd_nxt;
106         else
107                 return tcp_wnd_end(tp);
108 }
109
110 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
111  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
112  *
113  * 1. It is independent of path mtu.
114  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
115  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
116  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
117  *    large MSS.
118  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
119  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
120  *    This may be overridden via information stored in routing table.
121  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
122  *    probably even Jumbo".
123  */
124 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
125 {
126         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
127         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
128         int mss = tp->advmss;
129
130         if (dst) {
131                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
132
133                 if (metric < mss) {
134                         mss = metric;
135                         tp->advmss = mss;
136                 }
137         }
138
139         return (__u16)mss;
140 }
141
142 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
143  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
144 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
145 {
146         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
147         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
148         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
149         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
150
151         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
152
153         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
154         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
155
156         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
157                 cwnd >>= 1;
158         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
159         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
160         tp->snd_cwnd_used = 0;
161 }
162
163 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
164 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
165                                 struct sock *sk)
166 {
167         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
168         const u32 now = tcp_time_stamp;
169         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
170
171         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
172             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
173                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
174
175         tp->lsndtime = now;
176
177         /* If it is a reply for ato after last received
178          * packet, enter pingpong mode.
179          */
180         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato &&
181             (!dst || !dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)))
182                         icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
183 }
184
185 /* Account for an ACK we sent. */
186 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
187 {
188         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
189         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
190 }
191
192
193 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
194 {
195         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
196          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
197          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
198          * limit when mss is larger than 1460.
199          */
200         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
201
202         if (mss > 1460)
203                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
204         return init_rwnd;
205 }
206
207 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
208  * Based on the assumption that the given amount of space
209  * will be offered. Store the results in the tp structure.
210  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
211  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
212  * This MUST be enforced by all callers.
213  */
214 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
215                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
216                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
217                                __u32 init_rcv_wnd)
218 {
219         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
220
221         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
222         if (*window_clamp == 0)
223                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
224         space = min(*window_clamp, space);
225
226         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
227         if (space > mss)
228                 space = (space / mss) * mss;
229
230         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
231          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
232          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
233          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
234          * unless the remote has sent us a window scaling option,
235          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
236          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
237          */
238         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
239                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
240         else
241                 (*rcv_wnd) = space;
242
243         (*rcv_wscale) = 0;
244         if (wscale_ok) {
245                 /* Set window scaling on max possible window
246                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
247                  */
248                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
249                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
250                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
251                         space >>= 1;
252                         (*rcv_wscale)++;
253                 }
254         }
255
256         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
257                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
258                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
259                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
260         }
261
262         /* Set the clamp no higher than max representable value */
263         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
266
267 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
268  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
269  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
270  * frame.
271  */
272 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
273 {
274         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
275         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
276         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
277         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
278
279         /* Never shrink the offered window */
280         if (new_win < cur_win) {
281                 /* Danger Will Robinson!
282                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
283                  * we will not be able to advertise a zero
284                  * window in time.  --DaveM
285                  *
286                  * Relax Will Robinson.
287                  */
288                 if (new_win == 0)
289                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
290                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
291                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
292         }
293         tp->rcv_wnd = new_win;
294         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
295
296         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
297          * scaled window.
298          */
299         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
300                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
301         else
302                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
303
304         /* RFC1323 scaling applied */
305         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
306
307         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
308         if (new_win == 0) {
309                 tp->pred_flags = 0;
310                 if (old_win)
311                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
312                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
313         } else if (old_win == 0) {
314                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
315         }
316
317         return new_win;
318 }
319
320 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
321 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
322 {
323         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
324
325         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
326         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
327                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
328         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
329                 INET_ECN_xmit(sk);
330 }
331
332 /* Packet ECN state for a SYN.  */
333 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
334 {
335         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
336         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
337                        tcp_ca_needs_ecn(sk);
338
339         if (!use_ecn) {
340                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
341
342                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
343                         use_ecn = true;
344         }
345
346         tp->ecn_flags = 0;
347
348         if (use_ecn) {
349                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
350                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
351                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
352                         INET_ECN_xmit(sk);
353         }
354 }
355
356 static void
357 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th,
358                     struct sock *sk)
359 {
360         if (inet_rsk(req)->ecn_ok) {
361                 th->ece = 1;
362                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
363                         INET_ECN_xmit(sk);
364         }
365 }
366
367 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
368  * be sent.
369  */
370 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
371                                 int tcp_header_len)
372 {
373         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
374
375         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
376                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
377                 if (skb->len != tcp_header_len &&
378                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
379                         INET_ECN_xmit(sk);
380                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
381                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
382                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
383                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
384                         }
385                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
386                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
387                         INET_ECN_dontxmit(sk);
388                 }
389                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
390                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
391         }
392 }
393
394 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
395  * auto increment end seqno.
396  */
397 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
398 {
399         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
400
401         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
402         skb->csum = 0;
403
404         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
405         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
406
407         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
408         shinfo->gso_size = 0;
409         shinfo->gso_type = 0;
410
411         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
412         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
413                 seq++;
414         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
415 }
416
417 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
418 {
419         return tp->snd_una != tp->snd_up;
420 }
421
422 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
423 #define OPTION_TS               (1 << 1)
424 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
425 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
426 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
427
428 struct tcp_out_options {
429         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
430         u16 mss;                /* 0 to disable */
431         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
432         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
433         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
434         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
435         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
436         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
437 };
438
439 /* Write previously computed TCP options to the packet.
440  *
441  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
442  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
443  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
444  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
445  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
446  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
447  * particular reason why the ordering would need to be changed).
448  *
449  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
450  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
451  */
452 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
453                               struct tcp_out_options *opts)
454 {
455         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
456
457         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
458                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
459                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
460                 /* overload cookie hash location */
461                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
462                 ptr += 4;
463         }
464
465         if (unlikely(opts->mss)) {
466                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
467                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
468                                opts->mss);
469         }
470
471         if (likely(OPTION_TS & options)) {
472                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
473                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
474                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
475                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
476                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
477                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
478                 } else {
479                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
480                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
481                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
482                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
483                 }
484                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
485                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
486         }
487
488         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
489                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
490                                (TCPOPT_NOP << 16) |
491                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
492                                TCPOLEN_SACK_PERM);
493         }
494
495         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
496                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
497                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
498                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
499                                opts->ws);
500         }
501
502         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
503                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
504                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
505                 int this_sack;
506
507                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
508                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
509                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
510                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
511                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
512
513                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
514                      ++this_sack) {
515                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
516                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
517                 }
518
519                 tp->rx_opt.dsack = 0;
520         }
521
522         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
523                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
524
525                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
526                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
527                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
528
529                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
530                 if ((foc->len & 3) == 2) {
531                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
532                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
533                 }
534                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
535         }
536 }
537
538 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
539  * network wire format yet.
540  */
541 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
542                                 struct tcp_out_options *opts,
543                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
544 {
545         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
546         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
547         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
548
549 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
550         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
551         if (*md5) {
552                 opts->options |= OPTION_MD5;
553                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
554         }
555 #else
556         *md5 = NULL;
557 #endif
558
559         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
560          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
561          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
562          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
563          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
564          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
565          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
566          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
567          * going out.  */
568         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
569         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
570
571         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
572                 opts->options |= OPTION_TS;
573                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
574                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
575                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
576         }
577         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
578                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
579                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
580                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
581         }
582         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
583                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
584                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
585                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
586         }
587
588         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
589                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
590                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
591                 if (remaining >= need) {
592                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
593                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
594                         remaining -= need;
595                         tp->syn_fastopen = 1;
596                 }
597         }
598
599         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
600 }
601
602 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
603 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
604                                    struct request_sock *req,
605                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
606                                    struct tcp_out_options *opts,
607                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
608                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
609 {
610         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
611         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
612
613 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
614         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
615         if (*md5) {
616                 opts->options |= OPTION_MD5;
617                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
618
619                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
620                  * options. There was discussion about disabling SACK
621                  * rather than TS in order to fit in better with old,
622                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
623                  */
624                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
625         }
626 #else
627         *md5 = NULL;
628 #endif
629
630         /* We always send an MSS option. */
631         opts->mss = mss;
632         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
633
634         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
635                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
636                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
637                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
638         }
639         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
640                 opts->options |= OPTION_TS;
641                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb);
642                 opts->tsecr = req->ts_recent;
643                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
644         }
645         if (likely(ireq->sack_ok)) {
646                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
647                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
648                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
649         }
650         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
651                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
652                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
653                 if (remaining >= need) {
654                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
655                         opts->fastopen_cookie = foc;
656                         remaining -= need;
657                 }
658         }
659
660         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
661 }
662
663 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
664  * final wire format yet.
665  */
666 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
667                                         struct tcp_out_options *opts,
668                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
669 {
670         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
671         unsigned int size = 0;
672         unsigned int eff_sacks;
673
674         opts->options = 0;
675
676 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
677         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
678         if (unlikely(*md5)) {
679                 opts->options |= OPTION_MD5;
680                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
681         }
682 #else
683         *md5 = NULL;
684 #endif
685
686         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
687                 opts->options |= OPTION_TS;
688                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
689                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
690                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
691         }
692
693         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
694         if (unlikely(eff_sacks)) {
695                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
696                 opts->num_sack_blocks =
697                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
698                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
699                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
700                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
701                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
702         }
703
704         return size;
705 }
706
707
708 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
709  *
710  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
711  * to reduce RTT and bufferbloat.
712  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
713  *
714  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
715  * needs to be reallocated in a driver.
716  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
717  *
718  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
719  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
720  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
721  */
722 struct tsq_tasklet {
723         struct tasklet_struct   tasklet;
724         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
725 };
726 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
727
728 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
729 {
730         if ((1 << sk->sk_state) &
731             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
732              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
733                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
734                                0, GFP_ATOMIC);
735 }
736 /*
737  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
738  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
739  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
740  * interrupt us (non NAPI drivers)
741  */
742 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
743 {
744         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
745         LIST_HEAD(list);
746         unsigned long flags;
747         struct list_head *q, *n;
748         struct tcp_sock *tp;
749         struct sock *sk;
750
751         local_irq_save(flags);
752         list_splice_init(&tsq->head, &list);
753         local_irq_restore(flags);
754
755         list_for_each_safe(q, n, &list) {
756                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
757                 list_del(&tp->tsq_node);
758
759                 sk = (struct sock *)tp;
760                 bh_lock_sock(sk);
761
762                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
763                         tcp_tsq_handler(sk);
764                 } else {
765                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
766                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
767                 }
768                 bh_unlock_sock(sk);
769
770                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
771                 sk_free(sk);
772         }
773 }
774
775 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
776                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
777                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
778                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
779 /**
780  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
781  * @sk: socket
782  *
783  * called from release_sock() to perform protocol dependent
784  * actions before socket release.
785  */
786 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
787 {
788         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
789         unsigned long flags, nflags;
790
791         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
792         do {
793                 flags = tp->tsq_flags;
794                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
795                         return;
796                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
797         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
798
799         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
800                 tcp_tsq_handler(sk);
801
802         /* Here begins the tricky part :
803          * We are called from release_sock() with :
804          * 1) BH disabled
805          * 2) sk_lock.slock spinlock held
806          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
807          *
808          * But following code is meant to be called from BH handlers,
809          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
810          */
811         sock_release_ownership(sk);
812
813         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
814                 tcp_write_timer_handler(sk);
815                 __sock_put(sk);
816         }
817         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
818                 tcp_delack_timer_handler(sk);
819                 __sock_put(sk);
820         }
821         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
822                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
823                 __sock_put(sk);
824         }
825 }
826 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
827
828 void __init tcp_tasklet_init(void)
829 {
830         int i;
831
832         for_each_possible_cpu(i) {
833                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
834
835                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
836                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
837                              tcp_tasklet_func,
838                              (unsigned long)tsq);
839         }
840 }
841
842 /*
843  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
844  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
845  * hold qdisc lock.
846  */
847 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
848 {
849         struct sock *sk = skb->sk;
850         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
851         int wmem;
852
853         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
854          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
855          */
856         wmem = atomic_sub_return(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
857
858         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
859          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
860          * This gives :
861          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
862          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
863          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
864          */
865         if (wmem >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
866                 goto out;
867
868         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
869             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
870                 unsigned long flags;
871                 struct tsq_tasklet *tsq;
872
873                 /* queue this socket to tasklet queue */
874                 local_irq_save(flags);
875                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
876                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
877                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
878                 local_irq_restore(flags);
879                 return;
880         }
881 out:
882         sk_free(sk);
883 }
884
885 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
886  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
887  * transmission and possible later retransmissions.
888  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
889  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
890  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
891  * device.
892  *
893  * We are working here with either a clone of the original
894  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
895  */
896 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
897                             gfp_t gfp_mask)
898 {
899         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
900         struct inet_sock *inet;
901         struct tcp_sock *tp;
902         struct tcp_skb_cb *tcb;
903         struct tcp_out_options opts;
904         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
905         struct tcp_md5sig_key *md5;
906         struct tcphdr *th;
907         int err;
908
909         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
910
911         if (clone_it) {
912                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
913
914                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
915                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
916                 else
917                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
918                 if (unlikely(!skb))
919                         return -ENOBUFS;
920         }
921
922         inet = inet_sk(sk);
923         tp = tcp_sk(sk);
924         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
925         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
926
927         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
928                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
929         else
930                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
931                                                            &md5);
932         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
933
934         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
935                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
936
937         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
938          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
939          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
940          *
941          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
942          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
943          */
944         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
945
946         skb_push(skb, tcp_header_size);
947         skb_reset_transport_header(skb);
948
949         skb_orphan(skb);
950         skb->sk = sk;
951         skb->destructor = tcp_wfree;
952         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
953         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
954
955         /* Build TCP header and checksum it. */
956         th = tcp_hdr(skb);
957         th->source              = inet->inet_sport;
958         th->dest                = inet->inet_dport;
959         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
960         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
961         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
962                                         tcb->tcp_flags);
963
964         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
965                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
966                  * is never scaled.
967                  */
968                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
969         } else {
970                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
971         }
972         th->check               = 0;
973         th->urg_ptr             = 0;
974
975         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
976         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
977                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
978                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
979                         th->urg = 1;
980                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
981                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
982                         th->urg = 1;
983                 }
984         }
985
986         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
987         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
988                 tcp_ecn_send(sk, skb, tcp_header_size);
989
990 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
991         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
992         if (md5) {
993                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
994                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
995                                                md5, sk, NULL, skb);
996         }
997 #endif
998
999         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1000
1001         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1002                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
1003
1004         if (skb->len != tcp_header_size)
1005                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1006
1007         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1008                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1009                               tcp_skb_pcount(skb));
1010
1011         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_segs */
1012         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1013
1014         /* Our usage of tstamp should remain private */
1015         skb->tstamp.tv64 = 0;
1016
1017         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1018         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1019                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1020
1021         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1022
1023         if (likely(err <= 0))
1024                 return err;
1025
1026         tcp_enter_cwr(sk);
1027
1028         return net_xmit_eval(err);
1029 }
1030
1031 /* This routine just queues the buffer for sending.
1032  *
1033  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1034  * otherwise socket can stall.
1035  */
1036 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1037 {
1038         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1039
1040         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1041         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1042         __skb_header_release(skb);
1043         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1044         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1045         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1046 }
1047
1048 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1049 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1050                                  unsigned int mss_now)
1051 {
1052         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1053
1054         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
1055         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
1056
1057         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1058                 /* Avoid the costly divide in the normal
1059                  * non-TSO case.
1060                  */
1061                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1062                 shinfo->gso_size = 0;
1063                 shinfo->gso_type = 0;
1064         } else {
1065                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1066                 shinfo->gso_size = mss_now;
1067                 shinfo->gso_type = sk->sk_gso_type;
1068         }
1069 }
1070
1071 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1072  * skb is counted to fackets_out or not.
1073  */
1074 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1075                                    int decr)
1076 {
1077         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1078
1079         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1080                 return;
1081
1082         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1083                 tp->fackets_out -= decr;
1084 }
1085
1086 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1087  * tweaks to fix counters
1088  */
1089 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1090 {
1091         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1092
1093         tp->packets_out -= decr;
1094
1095         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1096                 tp->sacked_out -= decr;
1097         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1098                 tp->retrans_out -= decr;
1099         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1100                 tp->lost_out -= decr;
1101
1102         /* Reno case is special. Sigh... */
1103         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1104                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1105
1106         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1107
1108         if (tp->lost_skb_hint &&
1109             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1110             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1111                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1112
1113         tcp_verify_left_out(tp);
1114 }
1115
1116 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1117 {
1118         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1119
1120         if (unlikely(shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP) &&
1121             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1122                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1123                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1124
1125                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1126                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1127                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1128         }
1129 }
1130
1131 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1132  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1133  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1134  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1135  */
1136 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1137                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1138 {
1139         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1140         struct sk_buff *buff;
1141         int nsize, old_factor;
1142         int nlen;
1143         u8 flags;
1144
1145         if (WARN_ON(len > skb->len))
1146                 return -EINVAL;
1147
1148         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1149         if (nsize < 0)
1150                 nsize = 0;
1151
1152         if (skb_unclone(skb, gfp))
1153                 return -ENOMEM;
1154
1155         /* Get a new skb... force flag on. */
1156         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp);
1157         if (buff == NULL)
1158                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1159
1160         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1161         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1162         nlen = skb->len - len - nsize;
1163         buff->truesize += nlen;
1164         skb->truesize -= nlen;
1165
1166         /* Correct the sequence numbers. */
1167         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1168         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1169         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1170
1171         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1172         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1173         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1174         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1175         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1176
1177         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1178                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1179                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1180                                                        skb_put(buff, nsize),
1181                                                        nsize, 0);
1182
1183                 skb_trim(skb, len);
1184
1185                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1186         } else {
1187                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1188                 skb_split(skb, buff, len);
1189         }
1190
1191         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1192
1193         buff->tstamp = skb->tstamp;
1194         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1195
1196         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1197
1198         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1199         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1200         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1201
1202         /* If this packet has been sent out already, we must
1203          * adjust the various packet counters.
1204          */
1205         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1206                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1207                         tcp_skb_pcount(buff);
1208
1209                 if (diff)
1210                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1211         }
1212
1213         /* Link BUFF into the send queue. */
1214         __skb_header_release(buff);
1215         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1216
1217         return 0;
1218 }
1219
1220 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1221  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1222  * immediately discarded.
1223  */
1224 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1225 {
1226         struct skb_shared_info *shinfo;
1227         int i, k, eat;
1228
1229         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1230         if (eat) {
1231                 __skb_pull(skb, eat);
1232                 len -= eat;
1233                 if (!len)
1234                         return;
1235         }
1236         eat = len;
1237         k = 0;
1238         shinfo = skb_shinfo(skb);
1239         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1240                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1241
1242                 if (size <= eat) {
1243                         skb_frag_unref(skb, i);
1244                         eat -= size;
1245                 } else {
1246                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1247                         if (eat) {
1248                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1249                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1250                                 eat = 0;
1251                         }
1252                         k++;
1253                 }
1254         }
1255         shinfo->nr_frags = k;
1256
1257         skb_reset_tail_pointer(skb);
1258         skb->data_len -= len;
1259         skb->len = skb->data_len;
1260 }
1261
1262 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1263 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1264 {
1265         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1266                 return -ENOMEM;
1267
1268         __pskb_trim_head(skb, len);
1269
1270         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1271         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1272
1273         skb->truesize        -= len;
1274         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1275         sk_mem_uncharge(sk, len);
1276         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1277
1278         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1279         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1280                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1281
1282         return 0;
1283 }
1284
1285 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1286 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1287 {
1288         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1289         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1290         int mss_now;
1291
1292         /* Calculate base mss without TCP options:
1293            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1294          */
1295         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1296
1297         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1298         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1299                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1300
1301                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1302                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1303         }
1304
1305         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1306         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1307                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1308
1309         /* Now subtract optional transport overhead */
1310         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1311
1312         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1313         if (mss_now < 48)
1314                 mss_now = 48;
1315         return mss_now;
1316 }
1317
1318 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1319 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1320 {
1321         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1322         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1323                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1324 }
1325
1326 /* Inverse of above */
1327 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1328 {
1329         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1330         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1331         int mtu;
1332
1333         mtu = mss +
1334               tp->tcp_header_len +
1335               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1336               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1337
1338         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1339         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1340                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1341
1342                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1343                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1344         }
1345         return mtu;
1346 }
1347
1348 /* MTU probing init per socket */
1349 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1350 {
1351         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1352         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1353
1354         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1355         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1356                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1357         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1358         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1359 }
1360 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1361
1362 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1363
1364    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1365    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1366
1367    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1368    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1369    It also does not include TCP options.
1370
1371    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1372
1373    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1374    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1375    taking into account current pmtu, but never exceeds
1376    tp->rx_opt.mss_clamp.
1377
1378    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1379    DOES NOT include either tcp or ip options.
1380
1381    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1382    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1383  */
1384 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1385 {
1386         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1387         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1388         int mss_now;
1389
1390         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1391                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1392
1393         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1394         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1395
1396         /* And store cached results */
1397         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1398         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1399                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1400         tp->mss_cache = mss_now;
1401
1402         return mss_now;
1403 }
1404 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1405
1406 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1407  * and even PMTU discovery events into account.
1408  */
1409 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1410 {
1411         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1412         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1413         u32 mss_now;
1414         unsigned int header_len;
1415         struct tcp_out_options opts;
1416         struct tcp_md5sig_key *md5;
1417
1418         mss_now = tp->mss_cache;
1419
1420         if (dst) {
1421                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1422                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1423                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1424         }
1425
1426         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1427                      sizeof(struct tcphdr);
1428         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1429          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1430          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1431          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1432         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1433                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1434                 mss_now -= delta;
1435         }
1436
1437         return mss_now;
1438 }
1439
1440 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1441  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1442  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1443  */
1444 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1445 {
1446         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1447
1448         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1449             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1450                 /* Limited by application or receiver window. */
1451                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1452                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1453                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1454                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1455                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1456                 }
1457                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1458         }
1459         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1460 }
1461
1462 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1463 {
1464         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1465
1466         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1467          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1468          */
1469         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1470             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1471                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1472                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1473                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1474         }
1475
1476         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1477                 /* Network is feed fully. */
1478                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1479                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1480         } else {
1481                 /* Network starves. */
1482                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1483                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1484
1485                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1486                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1487                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1488         }
1489 }
1490
1491 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1492 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1493 {
1494         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1495                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1496 }
1497
1498 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1499  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1500  * The test is really :
1501  * if ((skb->len % mss) != 0)
1502  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1503  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1504  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1505  */
1506 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1507                                 const struct sk_buff *skb)
1508 {
1509         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1510                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1511 }
1512
1513 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1514  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1515  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1516  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1517  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1518  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1519  */
1520 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1521                             int nonagle)
1522 {
1523         return partial &&
1524                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1525                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1526 }
1527 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1528 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1529                                         const struct sk_buff *skb,
1530                                         unsigned int mss_now,
1531                                         unsigned int max_segs,
1532                                         int nonagle)
1533 {
1534         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1535         u32 partial, needed, window, max_len;
1536
1537         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1538         max_len = mss_now * max_segs;
1539
1540         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1541                 return max_len;
1542
1543         needed = min(skb->len, window);
1544
1545         if (max_len <= needed)
1546                 return max_len;
1547
1548         partial = needed % mss_now;
1549         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1550          * to include this last segment in this skb.
1551          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1552          */
1553         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1554                 return needed - partial;
1555
1556         return needed;
1557 }
1558
1559 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1560  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1561  */
1562 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1563                                          const struct sk_buff *skb)
1564 {
1565         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1566
1567         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1568         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1569             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1570                 return 1;
1571
1572         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1573         cwnd = tp->snd_cwnd;
1574         if (in_flight >= cwnd)
1575                 return 0;
1576
1577         /* For better scheduling, ensure we have at least
1578          * 2 GSO packets in flight.
1579          */
1580         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1581         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1582 }
1583
1584 /* Initialize TSO state of a skb.
1585  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1586  * SKB onto the wire.
1587  */
1588 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1589                              unsigned int mss_now)
1590 {
1591         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1592
1593         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1594                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1595                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1596         }
1597         return tso_segs;
1598 }
1599
1600
1601 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1602  * sent now.
1603  */
1604 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1605                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1606 {
1607         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1608          * write_queue (they have no chances to get new data).
1609          *
1610          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1611          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1612          */
1613         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1614                 return true;
1615
1616         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1617         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1618                 return true;
1619
1620         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1621                 return true;
1622
1623         return false;
1624 }
1625
1626 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1627 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1628                              const struct sk_buff *skb,
1629                              unsigned int cur_mss)
1630 {
1631         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1632
1633         if (skb->len > cur_mss)
1634                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1635
1636         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1637 }
1638
1639 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1640  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1641  * packets allowed by the congestion window.
1642  */
1643 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1644                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1645 {
1646         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1647         unsigned int cwnd_quota;
1648
1649         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1650
1651         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1652                 return 0;
1653
1654         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1655         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1656                 cwnd_quota = 0;
1657
1658         return cwnd_quota;
1659 }
1660
1661 /* Test if sending is allowed right now. */
1662 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1663 {
1664         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1665         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1666
1667         return skb &&
1668                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1669                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1670                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1671 }
1672
1673 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1674  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1675  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1676  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1677  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1678  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1679  */
1680 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1681                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1682 {
1683         struct sk_buff *buff;
1684         int nlen = skb->len - len;
1685         u8 flags;
1686
1687         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1688         if (skb->len != skb->data_len)
1689                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1690
1691         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1692         if (unlikely(buff == NULL))
1693                 return -ENOMEM;
1694
1695         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1696         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1697         buff->truesize += nlen;
1698         skb->truesize -= nlen;
1699
1700         /* Correct the sequence numbers. */
1701         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1702         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1703         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1704
1705         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1706         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1707         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1708         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1709
1710         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1711         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1712
1713         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1714         skb_split(skb, buff, len);
1715         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1716
1717         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1718         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1719         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1720
1721         /* Link BUFF into the send queue. */
1722         __skb_header_release(buff);
1723         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1724
1725         return 0;
1726 }
1727
1728 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1729  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1730  *
1731  * This algorithm is from John Heffner.
1732  */
1733 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1734                                  bool *is_cwnd_limited)
1735 {
1736         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1737         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1738         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1739         int win_divisor;
1740
1741         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1742                 goto send_now;
1743
1744         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1745                 goto send_now;
1746
1747         /* Defer for less than two clock ticks. */
1748         if (tp->tso_deferred &&
1749             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1750                 goto send_now;
1751
1752         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1753
1754         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1755
1756         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1757
1758         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1759         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1760
1761         limit = min(send_win, cong_win);
1762
1763         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1764         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1765                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1766                 goto send_now;
1767
1768         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1769         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1770                 goto send_now;
1771
1772         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1773         if (win_divisor) {
1774                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1775
1776                 /* If at least some fraction of a window is available,
1777                  * just use it.
1778                  */
1779                 chunk /= win_divisor;
1780                 if (limit >= chunk)
1781                         goto send_now;
1782         } else {
1783                 /* Different approach, try not to defer past a single
1784                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1785                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1786                  * then send now.
1787                  */
1788                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1789                         goto send_now;
1790         }
1791
1792         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1793          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1794          */
1795         if (!tp->tso_deferred)
1796                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1797
1798         if (cong_win < send_win && cong_win < skb->len)
1799                 *is_cwnd_limited = true;
1800
1801         return true;
1802
1803 send_now:
1804         tp->tso_deferred = 0;
1805         return false;
1806 }
1807
1808 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1809  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1810  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1811  * changes resulting in larger path MTUs.
1812  *
1813  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1814  *         1 if a probe was sent,
1815  *         -1 otherwise
1816  */
1817 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1818 {
1819         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1820         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1821         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1822         int len;
1823         int probe_size;
1824         int size_needed;
1825         int copy;
1826         int mss_now;
1827
1828         /* Not currently probing/verifying,
1829          * not in recovery,
1830          * have enough cwnd, and
1831          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1832         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1833             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1834             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1835             tp->snd_cwnd < 11 ||
1836             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1837                 return -1;
1838
1839         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1840         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1841         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1842         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1843         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1844                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1845                 return -1;
1846         }
1847
1848         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1849         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1850                 return -1;
1851
1852         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1853                 return -1;
1854         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1855                 return 0;
1856
1857         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1858         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1859                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1860                         return -1;
1861                 else
1862                         return 0;
1863         }
1864
1865         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1866         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1867                 return -1;
1868         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1869         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1870
1871         skb = tcp_send_head(sk);
1872
1873         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1874         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1875         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1876         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1877         nskb->csum = 0;
1878         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1879
1880         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1881
1882         len = 0;
1883         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1884                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1885                 if (nskb->ip_summed)
1886                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1887                 else
1888                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1889                                                             skb_put(nskb, copy),
1890                                                             copy, nskb->csum);
1891
1892                 if (skb->len <= copy) {
1893                         /* We've eaten all the data from this skb.
1894                          * Throw it away. */
1895                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1896                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1897                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1898                 } else {
1899                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1900                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1901                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1902                                 skb_pull(skb, copy);
1903                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1904                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1905                                                                  skb->len, 0);
1906                         } else {
1907                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1908                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1909                         }
1910                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1911                 }
1912
1913                 len += copy;
1914
1915                 if (len >= probe_size)
1916                         break;
1917         }
1918         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1919
1920         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1921          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
1922          */
1923         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1924                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1925                  * effectively two packets. */
1926                 tp->snd_cwnd--;
1927                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1928
1929                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1930                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1931                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1932
1933                 return 1;
1934         }
1935
1936         return -1;
1937 }
1938
1939 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1940  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1941  * window for us.
1942  *
1943  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1944  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1945  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1946  *
1947  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1948  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1949
1950  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1951  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1952  */
1953 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1954                            int push_one, gfp_t gfp)
1955 {
1956         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1957         struct sk_buff *skb;
1958         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1959         int cwnd_quota;
1960         int result;
1961         bool is_cwnd_limited = false;
1962
1963         sent_pkts = 0;
1964
1965         if (!push_one) {
1966                 /* Do MTU probing. */
1967                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1968                 if (!result) {
1969                         return false;
1970                 } else if (result > 0) {
1971                         sent_pkts = 1;
1972                 }
1973         }
1974
1975         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1976                 unsigned int limit;
1977
1978                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1979                 BUG_ON(!tso_segs);
1980
1981                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
1982                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
1983                         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
1984                         goto repair; /* Skip network transmission */
1985                 }
1986
1987                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1988                 if (!cwnd_quota) {
1989                         is_cwnd_limited = true;
1990                         if (push_one == 2)
1991                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1992                                 cwnd_quota = 1;
1993                         else
1994                                 break;
1995                 }
1996
1997                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1998                         break;
1999
2000                 if (tso_segs == 1) {
2001                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2002                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2003                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2004                                 break;
2005                 } else {
2006                         if (!push_one &&
2007                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited))
2008                                 break;
2009                 }
2010
2011                 /* TCP Small Queues :
2012                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2013                  * This allows for :
2014                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2015                  *  - faster recovery
2016                  *  - high rates
2017                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2018                  * of queued bytes to ensure line rate.
2019                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2020                  */
2021                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
2022                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
2023
2024                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2025                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
2026                         /* It is possible TX completion already happened
2027                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2028                          * test again the condition.
2029                          */
2030                         smp_mb__after_atomic();
2031                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2032                                 break;
2033                 }
2034
2035                 limit = mss_now;
2036                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2037                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2038                                                     min_t(unsigned int,
2039                                                           cwnd_quota,
2040                                                           sk->sk_gso_max_segs),
2041                                                     nonagle);
2042
2043                 if (skb->len > limit &&
2044                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2045                         break;
2046
2047                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2048                         break;
2049
2050 repair:
2051                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2052                  * This call will increment packets_out.
2053                  */
2054                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2055
2056                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2057                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2058
2059                 if (push_one)
2060                         break;
2061         }
2062
2063         if (likely(sent_pkts)) {
2064                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2065                         tp->prr_out += sent_pkts;
2066
2067                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2068                 if (push_one != 2)
2069                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2070                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2071                 return false;
2072         }
2073         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
2074 }
2075
2076 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2077 {
2078         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2079         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2080         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2081         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2082
2083         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
2084                 return false;
2085         /* No consecutive loss probes. */
2086         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2087                 tcp_rearm_rto(sk);
2088                 return false;
2089         }
2090         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2091          * finishes.
2092          */
2093         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
2094                 return false;
2095
2096         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2097         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2098                 return false;
2099
2100         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2101          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2102          */
2103         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->srtt_us || !tp->packets_out ||
2104             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2105                 return false;
2106
2107         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2108              tcp_send_head(sk))
2109                 return false;
2110
2111         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2112          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
2113          */
2114         timeout = rtt << 1;
2115         if (tp->packets_out == 1)
2116                 timeout = max_t(u32, timeout,
2117                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2118         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2119
2120         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2121         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2122         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2123         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2124                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2125                 if (delta > 0)
2126                         timeout = delta;
2127         }
2128
2129         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2130                                   TCP_RTO_MAX);
2131         return true;
2132 }
2133
2134 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2135  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2136  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2137  * Note: This is called from BH context only.
2138  */
2139 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2140                                     const struct sk_buff *skb)
2141 {
2142         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2143                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2144                                  LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2145                 return true;
2146         }
2147         return false;
2148 }
2149
2150 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2151  * retransmit the last segment.
2152  */
2153 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2154 {
2155         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2156         struct sk_buff *skb;
2157         int pcount;
2158         int mss = tcp_current_mss(sk);
2159         int err = -1;
2160
2161         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2162                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2163                 goto rearm_timer;
2164         }
2165
2166         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2167         if (tp->tlp_high_seq)
2168                 goto rearm_timer;
2169
2170         /* Retransmit last segment. */
2171         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2172         if (WARN_ON(!skb))
2173                 goto rearm_timer;
2174
2175         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2176                 goto rearm_timer;
2177
2178         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2179         if (WARN_ON(!pcount))
2180                 goto rearm_timer;
2181
2182         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2183                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2184                                           GFP_ATOMIC)))
2185                         goto rearm_timer;
2186                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2187         }
2188
2189         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2190                 goto rearm_timer;
2191
2192         err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2193
2194         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2195         if (likely(!err))
2196                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2197
2198 rearm_timer:
2199         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2200                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2201                                   TCP_RTO_MAX);
2202
2203         if (likely(!err))
2204                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2205                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2206 }
2207
2208 /* Push out any pending frames which were held back due to
2209  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2210  * The socket must be locked by the caller.
2211  */
2212 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2213                                int nonagle)
2214 {
2215         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2216          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2217          * all will be happy.
2218          */
2219         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2220                 return;
2221
2222         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2223                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2224                 tcp_check_probe_timer(sk);
2225 }
2226
2227 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2228  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2229  */
2230 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2231 {
2232         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2233
2234         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2235
2236         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2237 }
2238
2239 /* This function returns the amount that we can raise the
2240  * usable window based on the following constraints
2241  *
2242  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2243  * 2. We limit memory per socket
2244  *
2245  * RFC 1122:
2246  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2247  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2248  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2249  *
2250  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2251  * it at least MSS bytes.
2252  *
2253  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2254  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2255  *
2256  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2257  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2258  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2259  * window to always advance by a single byte.
2260  *
2261  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2262  * then this will not be a problem.
2263  *
2264  * BSD seems to make the following compromise:
2265  *
2266  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2267  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2268  *      then set the window to 0.
2269  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2270  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2271  *      and from being larger than the largest representable value.
2272  *
2273  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2274  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2275  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2276  * those cases where the window is constrained on the sender side
2277  * because the pipeline is full.
2278  *
2279  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2280  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2281  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2282  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2283  * of having a fixed window size at almost all times.
2284  *
2285  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2286  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2287  *
2288  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2289  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2290  */
2291 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2292 {
2293         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2294         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2295         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2296          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2297          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2298          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2299          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2300          */
2301         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2302         int free_space = tcp_space(sk);
2303         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2304         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2305         int window;
2306
2307         if (mss > full_space)
2308                 mss = full_space;
2309
2310         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2311                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2312
2313                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2314                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2315                                                4U * tp->advmss);
2316
2317                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2318                  * increase it due to wscale.
2319                  */
2320                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2321
2322                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2323                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2324                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2325                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2326                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2327                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2328                  */
2329                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2330                         return 0;
2331         }
2332
2333         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2334                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2335
2336         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2337          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2338          */
2339         window = tp->rcv_wnd;
2340         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2341                 window = free_space;
2342
2343                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2344                  * Import case: prevent zero window announcement if
2345                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2346                  */
2347                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2348                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2349                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2350         } else {
2351                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2352                  * Window clamp already applied above.
2353                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2354                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2355                  * and multiply from happening most of the time.
2356                  * We also don't do any window rounding when the free space
2357                  * is too small.
2358                  */
2359                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2360                         window = (free_space / mss) * mss;
2361                 else if (mss == full_space &&
2362                          free_space > window + (full_space >> 1))
2363                         window = free_space;
2364         }
2365
2366         return window;
2367 }
2368
2369 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2370 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2371 {
2372         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2373         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2374         int skb_size, next_skb_size;
2375
2376         skb_size = skb->len;
2377         next_skb_size = next_skb->len;
2378
2379         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2380
2381         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2382
2383         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2384
2385         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2386                                   next_skb_size);
2387
2388         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2389                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2390
2391         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2392                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2393
2394         /* Update sequence range on original skb. */
2395         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2396
2397         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2398         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2399
2400         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2401          * packet counting does not break.
2402          */
2403         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2404
2405         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2406         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2407         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2408                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2409
2410         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2411
2412         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2413 }
2414
2415 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2416 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2417 {
2418         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2419                 return false;
2420         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2421         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2422                 return false;
2423         if (skb_cloned(skb))
2424                 return false;
2425         if (skb == tcp_send_head(sk))
2426                 return false;
2427         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2428         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2429                 return false;
2430
2431         return true;
2432 }
2433
2434 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2435  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2436  */
2437 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2438                                      int space)
2439 {
2440         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2441         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2442         bool first = true;
2443
2444         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2445                 return;
2446         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2447                 return;
2448
2449         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2450                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2451                         break;
2452
2453                 space -= skb->len;
2454
2455                 if (first) {
2456                         first = false;
2457                         continue;
2458                 }
2459
2460                 if (space < 0)
2461                         break;
2462                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2463                  * the data in the second
2464                  */
2465                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2466                         break;
2467
2468                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2469                         break;
2470
2471                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2472         }
2473 }
2474
2475 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2476  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2477  * error occurred which prevented the send.
2478  */
2479 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2480 {
2481         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2482         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2483         unsigned int cur_mss;
2484         int err;
2485
2486         /* Inconslusive MTU probe */
2487         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2488                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2489         }
2490
2491         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2492          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2493          */
2494         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2495             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2496                 return -EAGAIN;
2497
2498         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2499                 return -EBUSY;
2500
2501         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2502                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2503                         BUG();
2504                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2505                         return -ENOMEM;
2506         }
2507
2508         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2509                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2510
2511         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2512
2513         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2514          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2515          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2516          * our retransmit serves as a zero window probe.
2517          */
2518         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2519             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2520                 return -EAGAIN;
2521
2522         if (skb->len > cur_mss) {
2523                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2524                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2525         } else {
2526                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2527
2528                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2529                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2530                                 return -ENOMEM;
2531                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2532                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2533                 }
2534         }
2535
2536         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2537
2538         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2539          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2540          */
2541
2542         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2543          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2544          * beyond what csum_start can cover.
2545          */
2546         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2547                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2548                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2549                                                    GFP_ATOMIC);
2550                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2551                              -ENOBUFS;
2552         } else {
2553                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2554         }
2555
2556         if (likely(!err)) {
2557                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2558                 /* Update global TCP statistics. */
2559                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2560                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2561                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2562                 tp->total_retrans++;
2563         }
2564         return err;
2565 }
2566
2567 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2568 {
2569         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2570         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2571
2572         if (err == 0) {
2573 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2574                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2575                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2576                 }
2577 #endif
2578                 if (!tp->retrans_out)
2579                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2580                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2581                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2582
2583                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2584                 if (!tp->retrans_stamp)
2585                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2586
2587                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2588                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2589                  */
2590                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2591         } else if (err != -EBUSY) {
2592                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2593         }
2594
2595         if (tp->undo_retrans < 0)
2596                 tp->undo_retrans = 0;
2597         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2598         return err;
2599 }
2600
2601 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2602  * window/congestion state.
2603  */
2604 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2605 {
2606         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2607         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2608
2609         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2610         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2611                 return false;
2612
2613         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2614         if (tcp_is_reno(tp))
2615                 return false;
2616
2617         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2618          * and retransmission... Both ways have their merits...
2619          *
2620          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2621          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2622          * NextSeg() specified in RFC3517.
2623          */
2624
2625         if (tcp_may_send_now(sk))
2626                 return false;
2627
2628         return true;
2629 }
2630
2631 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2632  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2633  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2634  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2635  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2636  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2637  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2638  */
2639 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2640 {
2641         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2642         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2643         struct sk_buff *skb;
2644         struct sk_buff *hole = NULL;
2645         u32 last_lost;
2646         int mib_idx;
2647         int fwd_rexmitting = 0;
2648
2649         if (!tp->packets_out)
2650                 return;
2651
2652         if (!tp->lost_out)
2653                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2654
2655         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2656                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2657                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2658                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2659                         last_lost = tp->retransmit_high;
2660         } else {
2661                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2662                 last_lost = tp->snd_una;
2663         }
2664
2665         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2666                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2667
2668                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2669                         break;
2670                 /* we could do better than to assign each time */
2671                 if (hole == NULL)
2672                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2673
2674                 /* Assume this retransmit will generate
2675                  * only one packet for congestion window
2676                  * calculation purposes.  This works because
2677                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2678                  * packet to be MSS sized and all the
2679                  * packet counting works out.
2680                  */
2681                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2682                         return;
2683
2684                 if (fwd_rexmitting) {
2685 begin_fwd:
2686                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2687                                 break;
2688                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2689
2690                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2691                         tp->retransmit_high = last_lost;
2692                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2693                                 break;
2694                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2695                         if (hole != NULL) {
2696                                 skb = hole;
2697                                 hole = NULL;
2698                         }
2699                         fwd_rexmitting = 1;
2700                         goto begin_fwd;
2701
2702                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2703                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2704                                 hole = skb;
2705                         continue;
2706
2707                 } else {
2708                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2709                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2710                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2711                         else
2712                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2713                 }
2714
2715                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2716                         continue;
2717
2718                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2719                         return;
2720
2721                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2722
2723                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2724                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2725
2726                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2727                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2728                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2729                                                   TCP_RTO_MAX);
2730         }
2731 }
2732
2733 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2734  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2735  */
2736 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2737 {
2738         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2739         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2740         int mss_now;
2741
2742         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2743          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2744          * and IP options.
2745          */
2746         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2747
2748         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2749                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2750                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2751                 tp->write_seq++;
2752         } else {
2753                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2754                 for (;;) {
2755                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2756                                                sk->sk_allocation);
2757                         if (skb)
2758                                 break;
2759                         yield();
2760                 }
2761
2762                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2763                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2764                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2765                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2766                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2767                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2768         }
2769         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2770 }
2771
2772 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2773  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2774  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2775  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2776  */
2777 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2778 {
2779         struct sk_buff *skb;
2780
2781         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2782         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2783         if (!skb) {
2784                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2785                 return;
2786         }
2787
2788         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2789         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2790         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2791                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2792         /* Send it off. */
2793         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2794                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2795
2796         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2797 }
2798
2799 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2800  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2801  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2802  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2803  * and rcv_wscale values will not be correct.
2804  */
2805 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2806 {
2807         struct sk_buff *skb;
2808
2809         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2810         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2811                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2812                 return -EFAULT;
2813         }
2814         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2815                 if (skb_cloned(skb)) {
2816                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2817                         if (nskb == NULL)
2818                                 return -ENOMEM;
2819                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2820                         __skb_header_release(nskb);
2821                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2822                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2823                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2824                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2825                         skb = nskb;
2826                 }
2827
2828                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2829                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
2830         }
2831         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2832 }
2833
2834 /**
2835  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2836  * sk: listener socket
2837  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2838  * req: request_sock pointer
2839  *
2840  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2841  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2842  */
2843 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2844                                 struct request_sock *req,
2845                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2846 {
2847         struct tcp_out_options opts;
2848         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2849         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2850         struct tcphdr *th;
2851         struct sk_buff *skb;
2852         struct tcp_md5sig_key *md5;
2853         int tcp_header_size;
2854         int mss;
2855
2856         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER, 1, GFP_ATOMIC);
2857         if (unlikely(!skb)) {
2858                 dst_release(dst);
2859                 return NULL;
2860         }
2861         /* Reserve space for headers. */
2862         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2863
2864         skb_dst_set(skb, dst);
2865         security_skb_owned_by(skb, sk);
2866
2867         mss = dst_metric_advmss(dst);
2868         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2869                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2870
2871         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2872 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2873         if (unlikely(req->cookie_ts))
2874                 skb->skb_mstamp.stamp_jiffies = cookie_init_timestamp(req);
2875         else
2876 #endif
2877         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2878         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2879                                              foc) + sizeof(*th);
2880
2881         skb_push(skb, tcp_header_size);
2882         skb_reset_transport_header(skb);
2883
2884         th = tcp_hdr(skb);
2885         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2886         th->syn = 1;
2887         th->ack = 1;
2888         tcp_ecn_make_synack(req, th, sk);
2889         th->source = htons(ireq->ir_num);
2890         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
2891         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2892          * not even correctly set)
2893          */
2894         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2895                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2896
2897         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2898         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2899         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2900
2901         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2902         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2903         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2904         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2905         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2906
2907 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2908         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2909         if (md5) {
2910                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2911                                                md5, NULL, req, skb);
2912         }
2913 #endif
2914
2915         return skb;
2916 }
2917 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2918
2919 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2920 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2921 {
2922         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2923         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2924         __u8 rcv_wscale;
2925
2926         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2927          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2928          */
2929         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2930                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2931
2932 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2933         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2934                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2935 #endif
2936
2937         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2938         if (tp->rx_opt.user_mss)
2939                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2940         tp->max_window = 0;
2941         tcp_mtup_init(sk);
2942         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2943
2944         if (!tp->window_clamp)
2945                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2946         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2947         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2948                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2949
2950         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2951
2952         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2953         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2954             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2955                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2956
2957         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2958                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2959                                   &tp->rcv_wnd,
2960                                   &tp->window_clamp,
2961                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2962                                   &rcv_wscale,
2963                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2964
2965         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2966         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2967
2968         sk->sk_err = 0;
2969         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2970         tp->snd_wnd = 0;
2971         tcp_init_wl(tp, 0);
2972         tp->snd_una = tp->write_seq;
2973         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2974         tp->snd_up = tp->write_seq;
2975         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2976
2977         if (likely(!tp->repair))
2978                 tp->rcv_nxt = 0;
2979         else
2980                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2981         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2982         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2983
2984         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2985         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2986         tcp_clear_retrans(tp);
2987 }
2988
2989 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2990 {
2991         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2992         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2993
2994         tcb->end_seq += skb->len;
2995         __skb_header_release(skb);
2996         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2997         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2998         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2999         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3000         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3001 }
3002
3003 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3004  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3005  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3006  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3007  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3008  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3009  */
3010 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3011 {
3012         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3013         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3014         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
3015         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
3016         unsigned long last_syn_loss = 0;
3017
3018         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3019         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
3020                                &syn_loss, &last_syn_loss);
3021         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
3022         if (syn_loss > 1 &&
3023             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
3024                 fo->cookie.len = -1;
3025                 goto fallback;
3026         }
3027
3028         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
3029                 fo->cookie.len = -1;
3030         else if (fo->cookie.len <= 0)
3031                 goto fallback;
3032
3033         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3034          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3035          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3036          */
3037         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
3038                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3039         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3040                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3041
3042         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3043
3044         /* limit to order-0 allocations */
3045         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3046
3047         syn_data = skb_copy_expand(syn, MAX_TCP_HEADER, space,
3048                                    sk->sk_allocation);
3049         if (syn_data == NULL)
3050                 goto fallback;
3051
3052         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
3053                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
3054                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
3055                 int len = iov->iov_len;
3056
3057                 if (syn_data->len + len > space)
3058                         len = space - syn_data->len;
3059                 else if (i + 1 == iovlen)
3060                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3061                         fo->data = NULL;
3062
3063                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
3064                         goto fallback;
3065         }
3066
3067         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
3068         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
3069         if (data == NULL)
3070                 goto fallback;
3071         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
3072         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
3073         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
3074         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
3075         fo->copied = data->len;
3076
3077         /* syn_data is about to be sent, we need to take current time stamps
3078          * for the packets that are in write queue : SYN packet and DATA
3079          */
3080         skb_mstamp_get(&syn->skb_mstamp);
3081         data->skb_mstamp = syn->skb_mstamp;
3082
3083         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
3084                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3085                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3086                 goto done;
3087         }
3088         syn_data = NULL;
3089
3090 fallback:
3091         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3092         if (fo->cookie.len > 0)
3093                 fo->cookie.len = 0;
3094         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3095         if (err)
3096                 tp->syn_fastopen = 0;
3097         kfree_skb(syn_data);
3098 done:
3099         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3100         return err;
3101 }
3102
3103 /* Build a SYN and send it off. */
3104 int tcp_connect(struct sock *sk)
3105 {
3106         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3107         struct sk_buff *buff;
3108         int err;
3109
3110         tcp_connect_init(sk);
3111
3112         if (unlikely(tp->repair)) {
3113                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3114                 return 0;
3115         }
3116
3117         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
3118         if (unlikely(buff == NULL))
3119                 return -ENOBUFS;
3120
3121         /* Reserve space for headers. */
3122         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3123
3124         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3125         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp;
3126         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3127         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3128
3129         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3130         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3131               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3132         if (err == -ECONNREFUSED)
3133                 return err;
3134
3135         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3136          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3137          */
3138         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3139         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3140         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3141
3142         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3143         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3144                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3145         return 0;
3146 }
3147 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3148
3149 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3150  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3151  * for details.
3152  */
3153 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3154 {
3155         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3156         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3157         unsigned long timeout;
3158
3159         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_DELAYED_ACK);
3160
3161         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3162                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3163                 int max_ato = HZ / 2;
3164
3165                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3166                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3167                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3168
3169                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3170
3171                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3172                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3173                  * directly.
3174                  */
3175                 if (tp->srtt_us) {
3176                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3177                                         TCP_DELACK_MIN);
3178
3179                         if (rtt < max_ato)
3180                                 max_ato = rtt;
3181                 }
3182
3183                 ato = min(ato, max_ato);
3184         }
3185
3186         /* Stay within the limit we were given */
3187         timeout = jiffies + ato;
3188
3189         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3190         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3191                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3192                  * send ACK now.
3193                  */
3194                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3195                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3196                         tcp_send_ack(sk);
3197                         return;
3198                 }
3199
3200                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3201                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3202         }
3203         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3204         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3205         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3206 }
3207
3208 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3209 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3210 {
3211         struct sk_buff *buff;
3212
3213         /* If we have been reset, we may not send again. */
3214         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3215                 return;
3216
3217         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_NON_DELAYED_ACK);
3218
3219         /* We are not putting this on the write queue, so
3220          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3221          * sock.
3222          */
3223         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3224         if (buff == NULL) {
3225                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3226                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3227                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3228                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3229                 return;
3230         }
3231
3232         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3233         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3234         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3235
3236         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3237         skb_mstamp_get(&buff->skb_mstamp);
3238         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3239 }
3240 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_send_ack);
3241
3242 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3243  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3244  *
3245  * Question: what should we make while urgent mode?
3246  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3247  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3248  *
3249  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3250  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3251  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3252  */
3253 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3254 {
3255         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3256         struct sk_buff *skb;
3257
3258         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3259         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3260         if (skb == NULL)
3261                 return -1;
3262
3263         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3264         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3265         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3266          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3267          * send it.
3268          */
3269         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3270         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3271         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3272 }
3273
3274 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3275 {
3276         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3277                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3278                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3279         }
3280 }
3281
3282 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3283 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3284 {
3285         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3286         struct sk_buff *skb;
3287
3288         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3289                 return -1;
3290
3291         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3292             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3293                 int err;
3294                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3295                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3296
3297                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3298                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3299
3300                 /* We are probing the opening of a window
3301                  * but the window size is != 0
3302                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3303                  */
3304                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3305                     skb->len > mss) {
3306                         seg_size = min(seg_size, mss);
3307                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3308                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3309                                 return -1;
3310                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3311                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3312
3313                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3314                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3315                 if (!err)
3316                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3317                 return err;
3318         } else {
3319                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3320                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3321                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3322         }
3323 }
3324
3325 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3326  * a partial packet else a zero probe.
3327  */
3328 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3329 {
3330         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3332         unsigned long probe_max;
3333         int err;
3334
3335         err = tcp_write_wakeup(sk);
3336
3337         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3338                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3339                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3340                 icsk->icsk_backoff = 0;
3341                 return;
3342         }
3343
3344         if (err <= 0) {
3345                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3346                         icsk->icsk_backoff++;
3347                 icsk->icsk_probes_out++;
3348                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3349         } else {
3350                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3351                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3352                  * Let local senders to fight for local resources.
3353                  *
3354                  * Use accumulated backoff yet.
3355                  */
3356                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3357                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3358                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3359         }
3360         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3361                                   inet_csk_rto_backoff(icsk, probe_max),
3362                                   TCP_RTO_MAX);
3363 }
3364
3365 int tcp_rtx_synack(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3366 {
3367         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3368         struct flowi fl;
3369         int res;
3370
3371         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, 0, NULL);
3372         if (!res) {
3373                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3374                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3375         }
3376         return res;
3377 }
3378 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);