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