GNU Linux-libre 4.4.284-gnu1
[releases.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of four TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 262144;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 /* By default, RFC2861 behavior.  */
63 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
64
65 unsigned int sysctl_tcp_notsent_lowat __read_mostly = UINT_MAX;
66 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_notsent_lowat);
67
68 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
69                            int push_one, gfp_t gfp);
70
71 /* Account for new data that has been sent to the network. */
72 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
73 {
74         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
75         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
76         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
77
78         tcp_advance_send_head(sk, skb);
79         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
80
81         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
82         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
83             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
84                 tcp_rearm_rto(sk);
85         }
86
87         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
88                       tcp_skb_pcount(skb));
89 }
90
91 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
92  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
93  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
94  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
95  * invalid. OK, let's make this for now:
96  */
97 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
98 {
99         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
100
101         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
102                 return tp->snd_nxt;
103         else
104                 return tcp_wnd_end(tp);
105 }
106
107 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
108  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
109  *
110  * 1. It is independent of path mtu.
111  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
112  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
113  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
114  *    large MSS.
115  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
116  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
117  *    This may be overridden via information stored in routing table.
118  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
119  *    probably even Jumbo".
120  */
121 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
122 {
123         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
124         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
125         int mss = tp->advmss;
126
127         if (dst) {
128                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
129
130                 if (metric < mss) {
131                         mss = metric;
132                         tp->advmss = mss;
133                 }
134         }
135
136         return (__u16)mss;
137 }
138
139 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
140  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
141  */
142 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
143 {
144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
145         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
146         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
147
148         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
149
150         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
151         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
152
153         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
154                 cwnd >>= 1;
155         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
156         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
157         tp->snd_cwnd_used = 0;
158 }
159
160 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
161 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
162                                 struct sock *sk)
163 {
164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
165         const u32 now = tcp_time_stamp;
166
167         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
168                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
169
170         tp->lsndtime = now;
171
172         /* If it is a reply for ato after last received
173          * packet, enter pingpong mode.
174          */
175         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
176                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
177 }
178
179 /* Account for an ACK we sent. */
180 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
181                                       u32 rcv_nxt)
182 {
183         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
184
185         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
186                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
187         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
188         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
189 }
190
191
192 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
193 {
194         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
195          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
196          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
197          * limit when mss is larger than 1460.
198          */
199         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
200
201         if (mss > 1460)
202                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
203         return init_rwnd;
204 }
205
206 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
207  * Based on the assumption that the given amount of space
208  * will be offered. Store the results in the tp structure.
209  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
210  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
211  * This MUST be enforced by all callers.
212  */
213 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
214                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
215                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
216                                __u32 init_rcv_wnd)
217 {
218         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
219
220         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
221         if (*window_clamp == 0)
222                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
223         space = min(*window_clamp, space);
224
225         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
226         if (space > mss)
227                 space = (space / mss) * mss;
228
229         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
230          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
231          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
232          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
233          * unless the remote has sent us a window scaling option,
234          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
235          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
236          */
237         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
238                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
239         else
240                 (*rcv_wnd) = space;
241
242         (*rcv_wscale) = 0;
243         if (wscale_ok) {
244                 /* Set window scaling on max possible window
245                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
246                  */
247                 space = max_t(u32, space, sysctl_tcp_rmem[2]);
248                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
249                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
250                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
251                         space >>= 1;
252                         (*rcv_wscale)++;
253                 }
254         }
255
256         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
257                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
258                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
259                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
260         }
261
262         /* Set the clamp no higher than max representable value */
263         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
266
267 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
268  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
269  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
270  * frame.
271  */
272 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
273 {
274         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
275         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
276         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
277         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
278
279         /* Never shrink the offered window */
280         if (new_win < cur_win) {
281                 /* Danger Will Robinson!
282                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
283                  * we will not be able to advertise a zero
284                  * window in time.  --DaveM
285                  *
286                  * Relax Will Robinson.
287                  */
288                 if (new_win == 0)
289                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
290                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
291                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
292         }
293         tp->rcv_wnd = new_win;
294         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
295
296         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
297          * scaled window.
298          */
299         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
300                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
301         else
302                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
303
304         /* RFC1323 scaling applied */
305         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
306
307         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
308         if (new_win == 0) {
309                 tp->pred_flags = 0;
310                 if (old_win)
311                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
312                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
313         } else if (old_win == 0) {
314                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
315         }
316
317         return new_win;
318 }
319
320 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
321 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
322 {
323         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
324
325         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
326         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
327                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
328         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
329                 INET_ECN_xmit(sk);
330 }
331
332 /* Packet ECN state for a SYN.  */
333 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
334 {
335         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
336         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
337                        tcp_ca_needs_ecn(sk);
338
339         if (!use_ecn) {
340                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
341
342                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
343                         use_ecn = true;
344         }
345
346         tp->ecn_flags = 0;
347
348         if (use_ecn) {
349                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
350                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
351                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
352                         INET_ECN_xmit(sk);
353         }
354 }
355
356 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
357 {
358         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
359                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
360                  * SYN ACK is ultimatively being received.
361                  */
362                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
363 }
364
365 static void
366 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
367 {
368         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
369                 th->ece = 1;
370 }
371
372 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
373  * be sent.
374  */
375 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
376                                 int tcp_header_len)
377 {
378         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
379
380         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
381                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
382                 if (skb->len != tcp_header_len &&
383                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
384                         INET_ECN_xmit(sk);
385                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
386                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
387                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
388                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
389                         }
390                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
391                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
392                         INET_ECN_dontxmit(sk);
393                 }
394                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
395                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
396         }
397 }
398
399 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
400  * auto increment end seqno.
401  */
402 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
403 {
404         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
405         skb->csum = 0;
406
407         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
408         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
409
410         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
411
412         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
413         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
414                 seq++;
415         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
416 }
417
418 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
419 {
420         return tp->snd_una != tp->snd_up;
421 }
422
423 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
424 #define OPTION_TS               (1 << 1)
425 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
426 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
427 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
428
429 struct tcp_out_options {
430         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
431         u16 mss;                /* 0 to disable */
432         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
433         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
434         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
435         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
436         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
437         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
438 };
439
440 /* Write previously computed TCP options to the packet.
441  *
442  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
443  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
444  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
445  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
446  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
447  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
448  * particular reason why the ordering would need to be changed).
449  *
450  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
451  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
452  */
453 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
454                               struct tcp_out_options *opts)
455 {
456         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
457
458         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
459                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
460                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
461                 /* overload cookie hash location */
462                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
463                 ptr += 4;
464         }
465
466         if (unlikely(opts->mss)) {
467                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
468                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
469                                opts->mss);
470         }
471
472         if (likely(OPTION_TS & options)) {
473                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
474                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
475                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
476                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
477                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
478                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
479                 } else {
480                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
481                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
482                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
483                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
484                 }
485                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
486                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
487         }
488
489         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
490                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
491                                (TCPOPT_NOP << 16) |
492                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
493                                TCPOLEN_SACK_PERM);
494         }
495
496         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
497                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
498                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
499                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
500                                opts->ws);
501         }
502
503         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
504                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
505                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
506                 int this_sack;
507
508                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
509                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
510                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
511                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
512                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
513
514                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
515                      ++this_sack) {
516                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
517                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
518                 }
519
520                 tp->rx_opt.dsack = 0;
521         }
522
523         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
524                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
525                 u8 *p = (u8 *)ptr;
526                 u32 len; /* Fast Open option length */
527
528                 if (foc->exp) {
529                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
530                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
531                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
532                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
533                 } else {
534                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
535                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
536                         *p++ = len;
537                 }
538
539                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
540                 if ((len & 3) == 2) {
541                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
542                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
543                 }
544                 ptr += (len + 3) >> 2;
545         }
546 }
547
548 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
549  * network wire format yet.
550  */
551 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
552                                 struct tcp_out_options *opts,
553                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
554 {
555         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
556         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
557         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
558
559 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
560         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
561         if (*md5) {
562                 opts->options |= OPTION_MD5;
563                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
564         }
565 #else
566         *md5 = NULL;
567 #endif
568
569         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
570          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
571          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
572          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
573          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
574          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
575          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
576          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
577          * going out.  */
578         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
579         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
580
581         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
582                 opts->options |= OPTION_TS;
583                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
584                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
585                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
586         }
587         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
588                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
589                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
590                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
591         }
592         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
593                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
594                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
595                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
596         }
597
598         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
599                 u32 need = fastopen->cookie.len;
600
601                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
602                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
603                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
604                 if (remaining >= need) {
605                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
606                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
607                         remaining -= need;
608                         tp->syn_fastopen = 1;
609                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
610                 }
611         }
612
613         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
614 }
615
616 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
617 static unsigned int tcp_synack_options(struct request_sock *req,
618                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
619                                        struct tcp_out_options *opts,
620                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
621                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
622 {
623         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
624         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
625
626 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
627         if (md5) {
628                 opts->options |= OPTION_MD5;
629                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
630
631                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
632                  * options. There was discussion about disabling SACK
633                  * rather than TS in order to fit in better with old,
634                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
635                  */
636                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
637         }
638 #endif
639
640         /* We always send an MSS option. */
641         opts->mss = mss;
642         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
643
644         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
645                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
646                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
647                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
648         }
649         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
650                 opts->options |= OPTION_TS;
651                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb);
652                 opts->tsecr = req->ts_recent;
653                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
654         }
655         if (likely(ireq->sack_ok)) {
656                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
657                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
658                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
659         }
660         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
661                 u32 need = foc->len;
662
663                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
664                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
665                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
666                 if (remaining >= need) {
667                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
668                         opts->fastopen_cookie = foc;
669                         remaining -= need;
670                 }
671         }
672
673         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
674 }
675
676 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
677  * final wire format yet.
678  */
679 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
680                                         struct tcp_out_options *opts,
681                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
682 {
683         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
684         unsigned int size = 0;
685         unsigned int eff_sacks;
686
687         opts->options = 0;
688
689 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
690         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
691         if (unlikely(*md5)) {
692                 opts->options |= OPTION_MD5;
693                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
694         }
695 #else
696         *md5 = NULL;
697 #endif
698
699         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
700                 opts->options |= OPTION_TS;
701                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
702                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
703                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
704         }
705
706         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
707         if (unlikely(eff_sacks)) {
708                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
709                 opts->num_sack_blocks =
710                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
711                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
712                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
713                 if (likely(opts->num_sack_blocks))
714                         size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
715                                 opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
716         }
717
718         return size;
719 }
720
721
722 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
723  *
724  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
725  * to reduce RTT and bufferbloat.
726  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
727  *
728  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
729  * needs to be reallocated in a driver.
730  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
731  *
732  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
733  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
734  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
735  */
736 struct tsq_tasklet {
737         struct tasklet_struct   tasklet;
738         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
739 };
740 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
741
742 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
743 {
744         if ((1 << sk->sk_state) &
745             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
746              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
747                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
748                                0, GFP_ATOMIC);
749 }
750 /*
751  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
752  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
753  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
754  * interrupt us (non NAPI drivers)
755  */
756 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
757 {
758         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
759         LIST_HEAD(list);
760         unsigned long flags;
761         struct list_head *q, *n;
762         struct tcp_sock *tp;
763         struct sock *sk;
764
765         local_irq_save(flags);
766         list_splice_init(&tsq->head, &list);
767         local_irq_restore(flags);
768
769         list_for_each_safe(q, n, &list) {
770                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
771                 list_del(&tp->tsq_node);
772
773                 sk = (struct sock *)tp;
774                 bh_lock_sock(sk);
775
776                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
777                         tcp_tsq_handler(sk);
778                 } else {
779                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
780                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
781                 }
782                 bh_unlock_sock(sk);
783
784                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
785                 sk_free(sk);
786         }
787 }
788
789 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
790                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
791                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
792                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
793 /**
794  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
795  * @sk: socket
796  *
797  * called from release_sock() to perform protocol dependent
798  * actions before socket release.
799  */
800 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
801 {
802         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
803         unsigned long flags, nflags;
804
805         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
806         do {
807                 flags = tp->tsq_flags;
808                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
809                         return;
810                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
811         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
812
813         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
814                 tcp_tsq_handler(sk);
815
816         /* Here begins the tricky part :
817          * We are called from release_sock() with :
818          * 1) BH disabled
819          * 2) sk_lock.slock spinlock held
820          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
821          *
822          * But following code is meant to be called from BH handlers,
823          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
824          */
825         sock_release_ownership(sk);
826
827         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
828                 tcp_write_timer_handler(sk);
829                 __sock_put(sk);
830         }
831         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
832                 tcp_delack_timer_handler(sk);
833                 __sock_put(sk);
834         }
835         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
836                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
837                 __sock_put(sk);
838         }
839 }
840 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
841
842 void __init tcp_tasklet_init(void)
843 {
844         int i;
845
846         for_each_possible_cpu(i) {
847                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
848
849                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
850                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
851                              tcp_tasklet_func,
852                              (unsigned long)tsq);
853         }
854 }
855
856 /*
857  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
858  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
859  * hold qdisc lock.
860  */
861 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
862 {
863         struct sock *sk = skb->sk;
864         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
865         int wmem;
866
867         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
868          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
869          */
870         wmem = atomic_sub_return(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
871
872         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
873          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
874          * This gives :
875          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
876          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
877          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
878          */
879         if (wmem >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
880                 goto out;
881
882         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
883             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
884                 unsigned long flags;
885                 struct tsq_tasklet *tsq;
886
887                 /* queue this socket to tasklet queue */
888                 local_irq_save(flags);
889                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
890                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
891                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
892                 local_irq_restore(flags);
893                 return;
894         }
895 out:
896         sk_free(sk);
897 }
898
899 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
900  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
901  * transmission and possible later retransmissions.
902  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
903  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
904  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
905  * device.
906  *
907  * We are working here with either a clone of the original
908  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
909  */
910 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
911                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
912 {
913         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
914         struct inet_sock *inet;
915         struct tcp_sock *tp;
916         struct tcp_skb_cb *tcb;
917         struct tcp_out_options opts;
918         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
919         struct tcp_md5sig_key *md5;
920         struct tcphdr *th;
921         int err;
922
923         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
924
925         if (clone_it) {
926                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
927
928                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
929                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
930                 else
931                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
932                 if (unlikely(!skb))
933                         return -ENOBUFS;
934         }
935
936         inet = inet_sk(sk);
937         tp = tcp_sk(sk);
938         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
939         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
940
941         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
942                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
943         else
944                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
945                                                            &md5);
946         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
947
948         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
949          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
950          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
951          *
952          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
953          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
954          */
955         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
956
957         skb_push(skb, tcp_header_size);
958         skb_reset_transport_header(skb);
959
960         skb_orphan(skb);
961         skb->sk = sk;
962         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? sock_wfree : tcp_wfree;
963         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
964         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
965
966         /* Build TCP header and checksum it. */
967         th = tcp_hdr(skb);
968         th->source              = inet->inet_sport;
969         th->dest                = inet->inet_dport;
970         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
971         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
972         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
973                                         tcb->tcp_flags);
974
975         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
976                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
977                  * is never scaled.
978                  */
979                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
980         } else {
981                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
982         }
983         th->check               = 0;
984         th->urg_ptr             = 0;
985
986         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
987         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
988                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
989                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
990                         th->urg = 1;
991                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
992                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
993                         th->urg = 1;
994                 }
995         }
996
997         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
998         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
999         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
1000                 tcp_ecn_send(sk, skb, tcp_header_size);
1001
1002 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1003         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1004         if (md5) {
1005                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1006                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1007                                                md5, sk, skb);
1008         }
1009 #endif
1010
1011         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1012
1013         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1014                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1015
1016         if (skb->len != tcp_header_size)
1017                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1018
1019         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1020                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1021                               tcp_skb_pcount(skb));
1022
1023         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1024         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1025         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1026         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1027
1028         /* Our usage of tstamp should remain private */
1029         skb->tstamp.tv64 = 0;
1030
1031         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1032         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1033                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1034
1035         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1036
1037         if (likely(err <= 0))
1038                 return err;
1039
1040         tcp_enter_cwr(sk);
1041
1042         return net_xmit_eval(err);
1043 }
1044
1045 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1046                             gfp_t gfp_mask)
1047 {
1048         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1049                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1050 }
1051
1052 /* This routine just queues the buffer for sending.
1053  *
1054  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1055  * otherwise socket can stall.
1056  */
1057 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1058 {
1059         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1060
1061         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1062         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1063         __skb_header_release(skb);
1064         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1065         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1066         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1067 }
1068
1069 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1070 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1071 {
1072         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1073                 /* Avoid the costly divide in the normal
1074                  * non-TSO case.
1075                  */
1076                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1077                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1078         } else {
1079                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1080                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1081         }
1082 }
1083
1084 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1085  * skb is counted to fackets_out or not.
1086  */
1087 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1088                                    int decr)
1089 {
1090         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1091
1092         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1093                 return;
1094
1095         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1096                 tp->fackets_out -= decr;
1097 }
1098
1099 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1100  * tweaks to fix counters
1101  */
1102 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1103 {
1104         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1105
1106         tp->packets_out -= decr;
1107
1108         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1109                 tp->sacked_out -= decr;
1110         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1111                 tp->retrans_out -= decr;
1112         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1113                 tp->lost_out -= decr;
1114
1115         /* Reno case is special. Sigh... */
1116         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1117                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1118
1119         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1120
1121         if (tp->lost_skb_hint &&
1122             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1123             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1124                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1125
1126         tcp_verify_left_out(tp);
1127 }
1128
1129 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1130 {
1131         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1132
1133         if (unlikely(shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP) &&
1134             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1135                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1136                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1137
1138                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1139                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1140                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1141         }
1142 }
1143
1144 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1145  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1146  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1147  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1148  */
1149 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1150                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1151 {
1152         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1153         struct sk_buff *buff;
1154         int nsize, old_factor;
1155         long limit;
1156         int nlen;
1157         u8 flags;
1158
1159         if (WARN_ON(len > skb->len))
1160                 return -EINVAL;
1161
1162         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1163         if (nsize < 0)
1164                 nsize = 0;
1165
1166         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1167          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1168          * SO_SNDBUF values.
1169          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1170          */
1171         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1172         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1173                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1174                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1175                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1176                 return -ENOMEM;
1177         }
1178
1179         if (skb_unclone(skb, gfp))
1180                 return -ENOMEM;
1181
1182         /* Get a new skb... force flag on. */
1183         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1184         if (!buff)
1185                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1186
1187         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1188         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1189         nlen = skb->len - len - nsize;
1190         buff->truesize += nlen;
1191         skb->truesize -= nlen;
1192
1193         /* Correct the sequence numbers. */
1194         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1195         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1196         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1197
1198         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1199         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1200         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1201         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1202         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1203
1204         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1205                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1206                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1207                                                        skb_put(buff, nsize),
1208                                                        nsize, 0);
1209
1210                 skb_trim(skb, len);
1211
1212                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1213         } else {
1214                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1215                 skb_split(skb, buff, len);
1216         }
1217
1218         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1219
1220         buff->tstamp = skb->tstamp;
1221         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1222
1223         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1224
1225         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1226         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1227         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1228
1229         /* If this packet has been sent out already, we must
1230          * adjust the various packet counters.
1231          */
1232         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1233                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1234                         tcp_skb_pcount(buff);
1235
1236                 if (diff)
1237                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1238         }
1239
1240         /* Link BUFF into the send queue. */
1241         __skb_header_release(buff);
1242         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1243
1244         return 0;
1245 }
1246
1247 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1248  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1249  * immediately discarded.
1250  */
1251 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1252 {
1253         struct skb_shared_info *shinfo;
1254         int i, k, eat;
1255
1256         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1257         if (eat) {
1258                 __skb_pull(skb, eat);
1259                 len -= eat;
1260                 if (!len)
1261                         return 0;
1262         }
1263         eat = len;
1264         k = 0;
1265         shinfo = skb_shinfo(skb);
1266         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1267                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1268
1269                 if (size <= eat) {
1270                         skb_frag_unref(skb, i);
1271                         eat -= size;
1272                 } else {
1273                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1274                         if (eat) {
1275                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1276                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1277                                 eat = 0;
1278                         }
1279                         k++;
1280                 }
1281         }
1282         shinfo->nr_frags = k;
1283
1284         skb_reset_tail_pointer(skb);
1285         skb->data_len -= len;
1286         skb->len = skb->data_len;
1287         return len;
1288 }
1289
1290 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1291 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1292 {
1293         u32 delta_truesize;
1294
1295         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1296                 return -ENOMEM;
1297
1298         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1299
1300         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1301         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1302
1303         if (delta_truesize) {
1304                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1305                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1306                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1307                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1308         }
1309
1310         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1311         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1312                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1313
1314         return 0;
1315 }
1316
1317 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1318 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1319 {
1320         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1321         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1322         int mss_now;
1323
1324         /* Calculate base mss without TCP options:
1325            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1326          */
1327         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1328
1329         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1330         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1331                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1332
1333                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1334                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1335         }
1336
1337         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1338         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1339                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1340
1341         /* Now subtract optional transport overhead */
1342         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1343
1344         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1345         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1346         return mss_now;
1347 }
1348
1349 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1350 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1351 {
1352         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1353         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1354                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1355 }
1356 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1357
1358 /* Inverse of above */
1359 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1360 {
1361         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1362         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1363         int mtu;
1364
1365         mtu = mss +
1366               tp->tcp_header_len +
1367               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1368               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1369
1370         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1371         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1372                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1373
1374                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1375                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1376         }
1377         return mtu;
1378 }
1379
1380 /* MTU probing init per socket */
1381 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1382 {
1383         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1384         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1385         struct net *net = sock_net(sk);
1386
1387         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1388         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1389                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1390         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1391         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1392         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1393                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_time_stamp;
1394 }
1395 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1396
1397 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1398
1399    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1400    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1401
1402    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1403    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1404    It also does not include TCP options.
1405
1406    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1407
1408    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1409    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1410    taking into account current pmtu, but never exceeds
1411    tp->rx_opt.mss_clamp.
1412
1413    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1414    DOES NOT include either tcp or ip options.
1415
1416    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1417    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1418  */
1419 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1420 {
1421         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1422         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1423         int mss_now;
1424
1425         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1426                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1427
1428         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1429         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1430
1431         /* And store cached results */
1432         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1433         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1434                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1435         tp->mss_cache = mss_now;
1436
1437         return mss_now;
1438 }
1439 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1440
1441 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1442  * and even PMTU discovery events into account.
1443  */
1444 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1445 {
1446         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1447         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1448         u32 mss_now;
1449         unsigned int header_len;
1450         struct tcp_out_options opts;
1451         struct tcp_md5sig_key *md5;
1452
1453         mss_now = tp->mss_cache;
1454
1455         if (dst) {
1456                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1457                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1458                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1459         }
1460
1461         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1462                      sizeof(struct tcphdr);
1463         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1464          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1465          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1466          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1467         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1468                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1469                 mss_now -= delta;
1470         }
1471
1472         return mss_now;
1473 }
1474
1475 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1476  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1477  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1478  */
1479 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1480 {
1481         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1482
1483         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1484             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1485                 /* Limited by application or receiver window. */
1486                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1487                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1488                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1489                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1490                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1491                 }
1492                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1493         }
1494         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1495 }
1496
1497 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1498 {
1499         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1500
1501         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1502          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1503          */
1504         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1505             tp->packets_out > tp->max_packets_out ||
1506             is_cwnd_limited) {
1507                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1508                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1509                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1510         }
1511
1512         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1513                 /* Network is feed fully. */
1514                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1515                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1516         } else {
1517                 /* Network starves. */
1518                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1519                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1520
1521                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1522                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1523                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1524         }
1525 }
1526
1527 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1528 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1529 {
1530         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1531                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1532 }
1533
1534 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1535  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1536  * The test is really :
1537  * if ((skb->len % mss) != 0)
1538  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1539  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1540  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1541  */
1542 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1543                                 const struct sk_buff *skb)
1544 {
1545         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1546                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1547 }
1548
1549 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1550  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1551  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1552  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1553  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1554  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1555  */
1556 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1557                             int nonagle)
1558 {
1559         return partial &&
1560                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1561                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1562 }
1563
1564 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1565  * to send one TSO packet per ms
1566  */
1567 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1568 {
1569         u32 bytes, segs;
1570
1571         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1572                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1573
1574         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1575          * not one big TSO packet every 100 ms.
1576          * This preserves ACK clocking and is consistent
1577          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1578          */
1579         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, sysctl_tcp_min_tso_segs);
1580
1581         return min_t(u32, segs, sk->sk_gso_max_segs);
1582 }
1583
1584 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1585 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1586                                         const struct sk_buff *skb,
1587                                         unsigned int mss_now,
1588                                         unsigned int max_segs,
1589                                         int nonagle)
1590 {
1591         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1592         u32 partial, needed, window, max_len;
1593
1594         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1595         max_len = mss_now * max_segs;
1596
1597         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1598                 return max_len;
1599
1600         needed = min(skb->len, window);
1601
1602         if (max_len <= needed)
1603                 return max_len;
1604
1605         partial = needed % mss_now;
1606         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1607          * to include this last segment in this skb.
1608          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1609          */
1610         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1611                 return needed - partial;
1612
1613         return needed;
1614 }
1615
1616 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1617  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1618  */
1619 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1620                                          const struct sk_buff *skb)
1621 {
1622         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1623
1624         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1625         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1626             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1627                 return 1;
1628
1629         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1630         cwnd = tp->snd_cwnd;
1631         if (in_flight >= cwnd)
1632                 return 0;
1633
1634         /* For better scheduling, ensure we have at least
1635          * 2 GSO packets in flight.
1636          */
1637         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1638         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1639 }
1640
1641 /* Initialize TSO state of a skb.
1642  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1643  * SKB onto the wire.
1644  */
1645 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1646 {
1647         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1648
1649         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1650                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1651                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1652         }
1653         return tso_segs;
1654 }
1655
1656
1657 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1658  * sent now.
1659  */
1660 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1661                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1662 {
1663         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1664          * write_queue (they have no chances to get new data).
1665          *
1666          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1667          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1668          */
1669         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1670                 return true;
1671
1672         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1673         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1674                 return true;
1675
1676         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1677                 return true;
1678
1679         return false;
1680 }
1681
1682 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1683 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1684                              const struct sk_buff *skb,
1685                              unsigned int cur_mss)
1686 {
1687         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1688
1689         if (skb->len > cur_mss)
1690                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1691
1692         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1693 }
1694
1695 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1696  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1697  * packets allowed by the congestion window.
1698  */
1699 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1700                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1701 {
1702         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1703         unsigned int cwnd_quota;
1704
1705         tcp_init_tso_segs(skb, cur_mss);
1706
1707         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1708                 return 0;
1709
1710         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1711         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1712                 cwnd_quota = 0;
1713
1714         return cwnd_quota;
1715 }
1716
1717 /* Test if sending is allowed right now. */
1718 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1719 {
1720         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1721         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1722
1723         return skb &&
1724                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1725                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1726                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1727 }
1728
1729 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1730  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1731  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1732  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1733  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1734  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1735  */
1736 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1737                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1738 {
1739         struct sk_buff *buff;
1740         int nlen = skb->len - len;
1741         u8 flags;
1742
1743         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1744         if (skb->len != skb->data_len)
1745                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1746
1747         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1748         if (unlikely(!buff))
1749                 return -ENOMEM;
1750
1751         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1752         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1753         buff->truesize += nlen;
1754         skb->truesize -= nlen;
1755
1756         /* Correct the sequence numbers. */
1757         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1758         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1759         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1760
1761         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1762         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1763         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1764         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1765
1766         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1767         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1768
1769         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1770         skb_split(skb, buff, len);
1771         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1772
1773         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1774         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1775         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1776
1777         /* Link BUFF into the send queue. */
1778         __skb_header_release(buff);
1779         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1780
1781         return 0;
1782 }
1783
1784 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1785  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1786  *
1787  * This algorithm is from John Heffner.
1788  */
1789 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1790                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1791 {
1792         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1793         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1794         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1795         struct skb_mstamp now;
1796         struct sk_buff *head;
1797         int win_divisor;
1798
1799         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1800                 goto send_now;
1801
1802         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1803                 goto send_now;
1804
1805         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1806          * only if the last write was recent.
1807          */
1808         if ((s32)(tcp_time_stamp - tp->lsndtime) > 0)
1809                 goto send_now;
1810
1811         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1812
1813         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1814
1815         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1816
1817         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1818         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1819
1820         limit = min(send_win, cong_win);
1821
1822         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1823         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1824                 goto send_now;
1825
1826         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1827         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1828                 goto send_now;
1829
1830         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1831         if (win_divisor) {
1832                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1833
1834                 /* If at least some fraction of a window is available,
1835                  * just use it.
1836                  */
1837                 chunk /= win_divisor;
1838                 if (limit >= chunk)
1839                         goto send_now;
1840         } else {
1841                 /* Different approach, try not to defer past a single
1842                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1843                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1844                  * then send now.
1845                  */
1846                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1847                         goto send_now;
1848         }
1849
1850         head = tcp_write_queue_head(sk);
1851         skb_mstamp_get(&now);
1852         age = skb_mstamp_us_delta(&now, &head->skb_mstamp);
1853         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1854         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1855                 goto send_now;
1856
1857         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
1858
1859         if (cong_win < send_win && cong_win <= skb->len)
1860                 *is_cwnd_limited = true;
1861
1862         return true;
1863
1864 send_now:
1865         return false;
1866 }
1867
1868 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
1869 {
1870         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1871         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1872         struct net *net = sock_net(sk);
1873         u32 interval;
1874         s32 delta;
1875
1876         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
1877         delta = tcp_time_stamp - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
1878         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
1879                 int mss = tcp_current_mss(sk);
1880
1881                 /* Update current search range */
1882                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1883                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
1884                         sizeof(struct tcphdr) +
1885                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1886                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
1887
1888                 /* Update probe time stamp */
1889                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_time_stamp;
1890         }
1891 }
1892
1893 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1894  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1895  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1896  * changes resulting in larger path MTUs.
1897  *
1898  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1899  *         1 if a probe was sent,
1900  *         -1 otherwise
1901  */
1902 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1903 {
1904         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1905         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1906         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1907         struct net *net = sock_net(sk);
1908         int len;
1909         int probe_size;
1910         int size_needed;
1911         int copy;
1912         int mss_now;
1913         int interval;
1914
1915         /* Not currently probing/verifying,
1916          * not in recovery,
1917          * have enough cwnd, and
1918          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1919         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1920             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1921             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1922             tp->snd_cwnd < 11 ||
1923             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1924                 return -1;
1925
1926         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
1927          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
1928          * smaller than a threshold, backoff from probing.
1929          */
1930         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1931         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
1932                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
1933         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1934         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
1935         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
1936          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
1937          * probing process by not resetting search range to its orignal.
1938          */
1939         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
1940                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
1941                 /* Check whether enough time has elaplased for
1942                  * another round of probing.
1943                  */
1944                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
1945                 return -1;
1946         }
1947
1948         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1949         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1950                 return -1;
1951
1952         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1953                 return -1;
1954         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1955                 return 0;
1956
1957         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1958         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1959                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1960                         return -1;
1961                 else
1962                         return 0;
1963         }
1964
1965         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1966         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
1967         if (!nskb)
1968                 return -1;
1969         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1970         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1971
1972         skb = tcp_send_head(sk);
1973
1974         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1975         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1976         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1977         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1978         nskb->csum = 0;
1979         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1980
1981         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1982         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
1983
1984         len = 0;
1985         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1986                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1987                 if (nskb->ip_summed) {
1988                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1989                 } else {
1990                         __wsum csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1991                                                              skb_put(nskb, copy),
1992                                                              copy, 0);
1993                         nskb->csum = csum_block_add(nskb->csum, csum, len);
1994                 }
1995
1996                 if (skb->len <= copy) {
1997                         /* We've eaten all the data from this skb.
1998                          * Throw it away. */
1999                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2000                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2001                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2002                 } else {
2003                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2004                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2005                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2006                                 skb_pull(skb, copy);
2007                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2008                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
2009                                                                  skb->len, 0);
2010                         } else {
2011                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2012                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2013                         }
2014                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2015                 }
2016
2017                 len += copy;
2018
2019                 if (len >= probe_size)
2020                         break;
2021         }
2022         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2023
2024         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2025          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2026          */
2027         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2028                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2029                  * effectively two packets. */
2030                 tp->snd_cwnd--;
2031                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2032
2033                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2034                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2035                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2036
2037                 return 1;
2038         }
2039
2040         return -1;
2041 }
2042
2043 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2044  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2045  * window for us.
2046  *
2047  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2048  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2049  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2050  *
2051  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2052  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2053
2054  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2055  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2056  */
2057 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2058                            int push_one, gfp_t gfp)
2059 {
2060         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2061         struct sk_buff *skb;
2062         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2063         int cwnd_quota;
2064         int result;
2065         bool is_cwnd_limited = false;
2066         u32 max_segs;
2067
2068         sent_pkts = 0;
2069
2070         if (!push_one) {
2071                 /* Do MTU probing. */
2072                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2073                 if (!result) {
2074                         return false;
2075                 } else if (result > 0) {
2076                         sent_pkts = 1;
2077                 }
2078         }
2079
2080         max_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now);
2081         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2082                 unsigned int limit;
2083
2084                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2085                 BUG_ON(!tso_segs);
2086
2087                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2088                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2089                         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2090                         goto repair; /* Skip network transmission */
2091                 }
2092
2093                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2094                 if (!cwnd_quota) {
2095                         if (push_one == 2)
2096                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2097                                 cwnd_quota = 1;
2098                         else
2099                                 break;
2100                 }
2101
2102                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
2103                         break;
2104
2105                 if (tso_segs == 1) {
2106                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2107                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2108                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2109                                 break;
2110                 } else {
2111                         if (!push_one &&
2112                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2113                                                  max_segs))
2114                                 break;
2115                 }
2116
2117                 limit = mss_now;
2118                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2119                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2120                                                     min_t(unsigned int,
2121                                                           cwnd_quota,
2122                                                           max_segs),
2123                                                     nonagle);
2124
2125                 if (skb->len > limit &&
2126                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2127                         break;
2128
2129                 /* TCP Small Queues :
2130                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2131                  * This allows for :
2132                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2133                  *  - faster recovery
2134                  *  - high rates
2135                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2136                  * of queued bytes to ensure line rate.
2137                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2138                  */
2139                 limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2140                 limit = min_t(u32, limit, sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2141
2142                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2143                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
2144                         /* It is possible TX completion already happened
2145                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2146                          * test again the condition.
2147                          */
2148                         smp_mb__after_atomic();
2149                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2150                                 break;
2151                 }
2152
2153                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2154                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2155                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2156                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2157                  */
2158                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2159                         break;
2160
2161                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2162                         break;
2163
2164 repair:
2165                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2166                  * This call will increment packets_out.
2167                  */
2168                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2169
2170                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2171                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2172
2173                 if (push_one)
2174                         break;
2175         }
2176
2177         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2178         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2179                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2180
2181         if (likely(sent_pkts)) {
2182                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2183                         tp->prr_out += sent_pkts;
2184
2185                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2186                 if (push_one != 2)
2187                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2188                 return false;
2189         }
2190         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2191 }
2192
2193 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2194 {
2195         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2196         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2197         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2198         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2199
2200         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
2201                 return false;
2202         /* No consecutive loss probes. */
2203         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2204                 tcp_rearm_rto(sk);
2205                 return false;
2206         }
2207         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2208          * finishes.
2209          */
2210         if (tp->fastopen_rsk)
2211                 return false;
2212
2213         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2214         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2215                 return false;
2216
2217         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2218          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2219          */
2220         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->packets_out ||
2221             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2222                 return false;
2223
2224         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2225              tcp_send_head(sk))
2226                 return false;
2227
2228         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2229          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2230          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2231          */
2232         timeout = rtt << 1 ? : TCP_TIMEOUT_INIT;
2233         if (tp->packets_out == 1)
2234                 timeout = max_t(u32, timeout,
2235                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2236         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2237
2238         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2239         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2240         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2241         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2242                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2243                 if (delta > 0)
2244                         timeout = delta;
2245         }
2246
2247         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2248                                   TCP_RTO_MAX);
2249         return true;
2250 }
2251
2252 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2253  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2254  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2255  * Note: This is called from BH context only.
2256  */
2257 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2258                                     const struct sk_buff *skb)
2259 {
2260         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2261                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2262                                  LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2263                 return true;
2264         }
2265         return false;
2266 }
2267
2268 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2269  * retransmit the last segment.
2270  */
2271 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2272 {
2273         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2274         struct sk_buff *skb;
2275         int pcount;
2276         int mss = tcp_current_mss(sk);
2277
2278         /* At most one outstanding TLP */
2279         if (tp->tlp_high_seq)
2280                 goto rearm_timer;
2281
2282         tp->tlp_retrans = 0;
2283         skb = tcp_send_head(sk);
2284         if (skb) {
2285                 if (tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2286                         pcount = tp->packets_out;
2287                         tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2288                         if (tp->packets_out > pcount)
2289                                 goto probe_sent;
2290                         goto rearm_timer;
2291                 }
2292                 skb = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
2293         } else {
2294                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2295         }
2296
2297         if (unlikely(!skb)) {
2298                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2299                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2300                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2301                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2302                 return;
2303         }
2304
2305         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2306                 goto rearm_timer;
2307
2308         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2309         if (WARN_ON(!pcount))
2310                 goto rearm_timer;
2311
2312         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2313                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2314                                           GFP_ATOMIC)))
2315                         goto rearm_timer;
2316                 skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2317         }
2318
2319         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2320                 goto rearm_timer;
2321
2322         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2323                 goto rearm_timer;
2324
2325         tp->tlp_retrans = 1;
2326
2327 probe_sent:
2328         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2329         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2330
2331         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2332         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2333         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2334 rearm_timer:
2335         tcp_rearm_rto(sk);
2336 }
2337
2338 /* Push out any pending frames which were held back due to
2339  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2340  * The socket must be locked by the caller.
2341  */
2342 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2343                                int nonagle)
2344 {
2345         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2346          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2347          * all will be happy.
2348          */
2349         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2350                 return;
2351
2352         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2353                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2354                 tcp_check_probe_timer(sk);
2355 }
2356
2357 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2358  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2359  */
2360 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2361 {
2362         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2363
2364         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2365
2366         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2367 }
2368
2369 /* This function returns the amount that we can raise the
2370  * usable window based on the following constraints
2371  *
2372  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2373  * 2. We limit memory per socket
2374  *
2375  * RFC 1122:
2376  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2377  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2378  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2379  *
2380  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2381  * it at least MSS bytes.
2382  *
2383  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2384  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2385  *
2386  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2387  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2388  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2389  * window to always advance by a single byte.
2390  *
2391  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2392  * then this will not be a problem.
2393  *
2394  * BSD seems to make the following compromise:
2395  *
2396  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2397  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2398  *      then set the window to 0.
2399  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2400  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2401  *      and from being larger than the largest representable value.
2402  *
2403  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2404  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2405  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2406  * those cases where the window is constrained on the sender side
2407  * because the pipeline is full.
2408  *
2409  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2410  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2411  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2412  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2413  * of having a fixed window size at almost all times.
2414  *
2415  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2416  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2417  *
2418  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2419  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2420  */
2421 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2422 {
2423         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2424         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2425         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2426          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2427          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2428          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2429          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2430          */
2431         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2432         int free_space = tcp_space(sk);
2433         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2434         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2435         int window;
2436
2437         if (unlikely(mss > full_space)) {
2438                 mss = full_space;
2439                 if (mss <= 0)
2440                         return 0;
2441         }
2442         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2443                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2444
2445                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2446                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2447                                                4U * tp->advmss);
2448
2449                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2450                  * increase it due to wscale.
2451                  */
2452                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2453
2454                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2455                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2456                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2457                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2458                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2459                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2460                  */
2461                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2462                         return 0;
2463         }
2464
2465         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2466                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2467
2468         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2469          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2470          */
2471         window = tp->rcv_wnd;
2472         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2473                 window = free_space;
2474
2475                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2476                  * Import case: prevent zero window announcement if
2477                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2478                  */
2479                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2480                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2481                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2482         } else {
2483                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2484                  * Window clamp already applied above.
2485                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2486                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2487                  * and multiply from happening most of the time.
2488                  * We also don't do any window rounding when the free space
2489                  * is too small.
2490                  */
2491                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2492                         window = (free_space / mss) * mss;
2493                 else if (mss == full_space &&
2494                          free_space > window + (full_space >> 1))
2495                         window = free_space;
2496         }
2497
2498         return window;
2499 }
2500
2501 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2502 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2503 {
2504         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2505         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2506         int skb_size, next_skb_size;
2507
2508         skb_size = skb->len;
2509         next_skb_size = next_skb->len;
2510
2511         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2512
2513         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2514
2515         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2516
2517         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2518                                   next_skb_size);
2519
2520         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2521                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2522
2523         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2524                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2525
2526         /* Update sequence range on original skb. */
2527         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2528
2529         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2530         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2531
2532         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2533          * packet counting does not break.
2534          */
2535         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2536
2537         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2538         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2539         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2540                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2541
2542         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2543
2544         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2545 }
2546
2547 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2548 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2549 {
2550         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2551                 return false;
2552         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2553         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2554                 return false;
2555         if (skb_cloned(skb))
2556                 return false;
2557         if (skb == tcp_send_head(sk))
2558                 return false;
2559         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2560         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2561                 return false;
2562
2563         return true;
2564 }
2565
2566 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2567  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2568  */
2569 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2570                                      int space)
2571 {
2572         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2573         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2574         bool first = true;
2575
2576         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2577                 return;
2578         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2579                 return;
2580
2581         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2582                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2583                         break;
2584
2585                 space -= skb->len;
2586
2587                 if (first) {
2588                         first = false;
2589                         continue;
2590                 }
2591
2592                 if (space < 0)
2593                         break;
2594                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2595                  * the data in the second
2596                  */
2597                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2598                         break;
2599
2600                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2601                         break;
2602
2603                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2604         }
2605 }
2606
2607 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2608  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2609  * error occurred which prevented the send.
2610  */
2611 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2612 {
2613         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2614         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2615         unsigned int cur_mss;
2616         int err;
2617
2618         /* Inconslusive MTU probe */
2619         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2620                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2621         }
2622
2623         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2624          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2625          */
2626         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2627             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2628                   sk->sk_sndbuf))
2629                 return -EAGAIN;
2630
2631         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2632                 return -EBUSY;
2633
2634         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2635                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2636                         WARN_ON_ONCE(1);
2637                         return -EINVAL;
2638                 }
2639                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2640                         return -ENOMEM;
2641         }
2642
2643         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2644                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2645
2646         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2647
2648         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2649          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2650          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2651          * our retransmit serves as a zero window probe.
2652          */
2653         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2654             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2655                 return -EAGAIN;
2656
2657         if (skb->len > cur_mss) {
2658                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2659                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2660         } else {
2661                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2662
2663                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2664                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2665                                 return -ENOMEM;
2666                         tcp_init_tso_segs(skb, cur_mss);
2667                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2668                 }
2669         }
2670
2671         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2672         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2673                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2674
2675         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2676
2677         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2678          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2679          */
2680
2681         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2682          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2683          * beyond what csum_start can cover.
2684          */
2685         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2686                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2687                 struct sk_buff *nskb;
2688
2689                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2690                 nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2691                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2692                              -ENOBUFS;
2693         } else {
2694                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2695         }
2696
2697         if (likely(!err)) {
2698                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2699                 /* Update global TCP statistics. */
2700                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2701                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2702                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2703                 tp->total_retrans++;
2704         }
2705         return err;
2706 }
2707
2708 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2709 {
2710         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2711         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2712
2713         if (err == 0) {
2714 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2715                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2716                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2717                 }
2718 #endif
2719                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2720                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2721
2722                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2723                 if (!tp->retrans_stamp)
2724                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2725
2726         } else if (err != -EBUSY) {
2727                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2728         }
2729
2730         if (tp->undo_retrans < 0)
2731                 tp->undo_retrans = 0;
2732         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2733         return err;
2734 }
2735
2736 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2737  * window/congestion state.
2738  */
2739 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2740 {
2741         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2742         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2743
2744         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2745         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2746                 return false;
2747
2748         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2749         if (tcp_is_reno(tp))
2750                 return false;
2751
2752         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2753          * and retransmission... Both ways have their merits...
2754          *
2755          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2756          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2757          * NextSeg() specified in RFC3517.
2758          */
2759
2760         if (tcp_may_send_now(sk))
2761                 return false;
2762
2763         return true;
2764 }
2765
2766 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2767  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2768  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2769  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2770  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2771  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2772  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2773  */
2774 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2775 {
2776         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2777         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2778         struct sk_buff *skb;
2779         struct sk_buff *hole = NULL;
2780         u32 last_lost;
2781         int mib_idx;
2782         int fwd_rexmitting = 0;
2783
2784         if (!tp->packets_out)
2785                 return;
2786
2787         if (!tp->lost_out)
2788                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2789
2790         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2791                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2792                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2793                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2794                         last_lost = tp->retransmit_high;
2795         } else {
2796                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2797                 last_lost = tp->snd_una;
2798         }
2799
2800         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2801                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2802
2803                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2804                         break;
2805                 /* we could do better than to assign each time */
2806                 if (!hole)
2807                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2808
2809                 /* Assume this retransmit will generate
2810                  * only one packet for congestion window
2811                  * calculation purposes.  This works because
2812                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2813                  * packet to be MSS sized and all the
2814                  * packet counting works out.
2815                  */
2816                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2817                         return;
2818
2819                 if (fwd_rexmitting) {
2820 begin_fwd:
2821                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2822                                 break;
2823                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2824
2825                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2826                         tp->retransmit_high = last_lost;
2827                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2828                                 break;
2829                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2830                         if (hole) {
2831                                 skb = hole;
2832                                 hole = NULL;
2833                         }
2834                         fwd_rexmitting = 1;
2835                         goto begin_fwd;
2836
2837                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2838                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2839                                 hole = skb;
2840                         continue;
2841
2842                 } else {
2843                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2844                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2845                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2846                         else
2847                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2848                 }
2849
2850                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2851                         continue;
2852
2853                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2854                         return;
2855
2856                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2857
2858                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2859                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2860
2861                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2862                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2863                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2864                                                   TCP_RTO_MAX);
2865         }
2866 }
2867
2868 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
2869  * connection tear down and (memory) recovery.
2870  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
2871  * or even be forced to close flow without any FIN.
2872  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
2873  * with edge trigger epoll()
2874  */
2875 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
2876 {
2877         int amt, status;
2878
2879         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
2880                 return;
2881         amt = sk_mem_pages(size);
2882         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
2883         sk_memory_allocated_add(sk, amt, &status);
2884 }
2885
2886 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
2887  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
2888  */
2889 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2890 {
2891         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
2892         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2893
2894         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
2895          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
2896          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
2897          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
2898          */
2899         if (tskb && (tcp_send_head(sk) || tcp_under_memory_pressure(sk))) {
2900 coalesce:
2901                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2902                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
2903                 tp->write_seq++;
2904                 if (!tcp_send_head(sk)) {
2905                         /* This means tskb was already sent.
2906                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
2907                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
2908                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
2909                          * does not change tp->snd_nxt.
2910                          */
2911                         tp->snd_nxt++;
2912                         return;
2913                 }
2914         } else {
2915                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
2916                 if (unlikely(!skb)) {
2917                         if (tskb)
2918                                 goto coalesce;
2919                         return;
2920                 }
2921                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2922                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
2923                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2924                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2925                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2926                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2927         }
2928         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
2929 }
2930
2931 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2932  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2933  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2934  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2935  */
2936 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2937 {
2938         struct sk_buff *skb;
2939
2940         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2941         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2942         if (!skb) {
2943                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2944                 return;
2945         }
2946
2947         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2948         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2949         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2950                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2951         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2952         /* Send it off. */
2953         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2954                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2955
2956         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2957 }
2958
2959 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2960  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2961  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2962  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2963  * and rcv_wscale values will not be correct.
2964  */
2965 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2966 {
2967         struct sk_buff *skb;
2968
2969         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2970         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2971                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2972                 return -EFAULT;
2973         }
2974         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2975                 if (skb_cloned(skb)) {
2976                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2977                         if (!nskb)
2978                                 return -ENOMEM;
2979                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2980                         __skb_header_release(nskb);
2981                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2982                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2983                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2984                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2985                         skb = nskb;
2986                 }
2987
2988                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2989                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
2990         }
2991         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2992 }
2993
2994 /**
2995  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2996  * sk: listener socket
2997  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2998  * req: request_sock pointer
2999  *
3000  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3001  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3002  */
3003 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3004                                 struct request_sock *req,
3005                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3006                                 bool attach_req)
3007 {
3008         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3009         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3010         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3011         struct tcp_out_options opts;
3012         struct sk_buff *skb;
3013         int tcp_header_size;
3014         struct tcphdr *th;
3015         u16 user_mss;
3016         int mss;
3017
3018         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3019         if (unlikely(!skb)) {
3020                 dst_release(dst);
3021                 return NULL;
3022         }
3023         /* Reserve space for headers. */
3024         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3025
3026         if (attach_req) {
3027                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3028         } else {
3029                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3030                  * cpu might call us concurrently.
3031                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3032                  */
3033                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3034         }
3035         skb_dst_set(skb, dst);
3036
3037         mss = dst_metric_advmss(dst);
3038         user_mss = READ_ONCE(tp->rx_opt.user_mss);
3039         if (user_mss && user_mss < mss)
3040                 mss = user_mss;
3041
3042         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3043 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3044         if (unlikely(req->cookie_ts))
3045                 skb->skb_mstamp.stamp_jiffies = cookie_init_timestamp(req);
3046         else
3047 #endif
3048         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3049
3050 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3051         rcu_read_lock();
3052         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3053 #endif
3054         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3055         tcp_header_size = tcp_synack_options(req, mss, skb, &opts, md5, foc) +
3056                           sizeof(*th);
3057
3058         skb_push(skb, tcp_header_size);
3059         skb_reset_transport_header(skb);
3060
3061         th = tcp_hdr(skb);
3062         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3063         th->syn = 1;
3064         th->ack = 1;
3065         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3066         th->source = htons(ireq->ir_num);
3067         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3068         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3069         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3070         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3071         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3072
3073         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3074         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3075         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3076         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3077         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3078
3079 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3080         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3081         if (md5)
3082                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3083                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3084         rcu_read_unlock();
3085 #endif
3086
3087         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3088         skb->tstamp.tv64 = 0;
3089         return skb;
3090 }
3091 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3092
3093 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3094 {
3095         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3096         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3097         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3098
3099         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3100                 return;
3101
3102         rcu_read_lock();
3103         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3104         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3105                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3106                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3107                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3108         }
3109         rcu_read_unlock();
3110 }
3111
3112 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3113 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3114 {
3115         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3116         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3117         __u8 rcv_wscale;
3118
3119         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3120          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3121          */
3122         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
3123                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
3124
3125 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3126         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3127                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3128 #endif
3129
3130         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3131         if (tp->rx_opt.user_mss)
3132                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3133         tp->max_window = 0;
3134         tcp_mtup_init(sk);
3135         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3136
3137         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3138
3139         if (!tp->window_clamp)
3140                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3141         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
3142         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
3143                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
3144
3145         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3146
3147         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3148         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3149             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3150                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3151
3152         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
3153                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3154                                   &tp->rcv_wnd,
3155                                   &tp->window_clamp,
3156                                   sysctl_tcp_window_scaling,
3157                                   &rcv_wscale,
3158                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
3159
3160         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3161         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3162
3163         sk->sk_err = 0;
3164         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3165         tp->snd_wnd = 0;
3166         tcp_init_wl(tp, 0);
3167         tcp_write_queue_purge(sk);
3168         tp->snd_una = tp->write_seq;
3169         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3170         tp->snd_up = tp->write_seq;
3171         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3172
3173         if (likely(!tp->repair))
3174                 tp->rcv_nxt = 0;
3175         else
3176                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3177         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3178         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3179
3180         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
3181         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3182         tcp_clear_retrans(tp);
3183 }
3184
3185 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3186 {
3187         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3188         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3189
3190         tcb->end_seq += skb->len;
3191         __skb_header_release(skb);
3192         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
3193         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3194         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3195         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3196         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3197 }
3198
3199 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3200  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3201  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3202  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3203  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3204  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3205  */
3206 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3207 {
3208         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3209         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3210         int syn_loss = 0, space, err = 0;
3211         unsigned long last_syn_loss = 0;
3212         struct sk_buff *syn_data;
3213
3214         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3215         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
3216                                &syn_loss, &last_syn_loss);
3217         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
3218         if (syn_loss > 1 &&
3219             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
3220                 fo->cookie.len = -1;
3221                 goto fallback;
3222         }
3223
3224         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
3225                 fo->cookie.len = -1;
3226         else if (fo->cookie.len <= 0)
3227                 goto fallback;
3228
3229         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3230          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3231          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3232          */
3233         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
3234                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3235         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3236                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3237
3238         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3239
3240         /* limit to order-0 allocations */
3241         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3242
3243         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3244         if (!syn_data)
3245                 goto fallback;
3246         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3247         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3248         if (space) {
3249                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3250                                             &fo->data->msg_iter);
3251                 if (unlikely(!copied)) {
3252                         kfree_skb(syn_data);
3253                         goto fallback;
3254                 }
3255                 if (copied != space) {
3256                         skb_trim(syn_data, copied);
3257                         space = copied;
3258                 }
3259         }
3260         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3261         if (space == fo->size)
3262                 fo->data = NULL;
3263         fo->copied = space;
3264
3265         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3266
3267         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3268
3269         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3270
3271         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3272          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3273          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3274          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3275          */
3276         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3277         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3278         if (!err) {
3279                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3280                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3281                 goto done;
3282         }
3283
3284 fallback:
3285         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3286         if (fo->cookie.len > 0)
3287                 fo->cookie.len = 0;
3288         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3289         if (err)
3290                 tp->syn_fastopen = 0;
3291 done:
3292         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3293         return err;
3294 }
3295
3296 /* Build a SYN and send it off. */
3297 int tcp_connect(struct sock *sk)
3298 {
3299         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3300         struct sk_buff *buff;
3301         int err;
3302
3303         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3304                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3305
3306         tcp_connect_init(sk);
3307
3308         if (unlikely(tp->repair)) {
3309                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3310                 return 0;
3311         }
3312
3313         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3314         if (unlikely(!buff))
3315                 return -ENOBUFS;
3316
3317         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3318         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp;
3319         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3320         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3321
3322         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3323         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3324               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3325         if (err == -ECONNREFUSED)
3326                 return err;
3327
3328         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3329          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3330          */
3331         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3332         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3333         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3334
3335         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3336         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3337                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3338         return 0;
3339 }
3340 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3341
3342 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3343  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3344  * for details.
3345  */
3346 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3347 {
3348         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3349         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3350         unsigned long timeout;
3351
3352         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3353                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3354                 int max_ato = HZ / 2;
3355
3356                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3357                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3358                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3359
3360                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3361
3362                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3363                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3364                  * directly.
3365                  */
3366                 if (tp->srtt_us) {
3367                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3368                                         TCP_DELACK_MIN);
3369
3370                         if (rtt < max_ato)
3371                                 max_ato = rtt;
3372                 }
3373
3374                 ato = min(ato, max_ato);
3375         }
3376
3377         /* Stay within the limit we were given */
3378         timeout = jiffies + ato;
3379
3380         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3381         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3382                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3383                  * send ACK now.
3384                  */
3385                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3386                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3387                         tcp_send_ack(sk);
3388                         return;
3389                 }
3390
3391                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3392                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3393         }
3394         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3395         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3396         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3397 }
3398
3399 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3400 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3401 {
3402         struct sk_buff *buff;
3403
3404         /* If we have been reset, we may not send again. */
3405         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3406                 return;
3407
3408         /* We are not putting this on the write queue, so
3409          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3410          * sock.
3411          */
3412         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3413         if (!buff) {
3414                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3415                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3416                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3417                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3418                 return;
3419         }
3420
3421         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3422         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3423         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3424
3425         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3426          * too much.
3427          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3428          * We also avoid tcp_wfree() overhead (cache line miss accessing
3429          * tp->tsq_flags) by using regular sock_wfree()
3430          */
3431         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3432
3433         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3434         skb_mstamp_get(&buff->skb_mstamp);
3435         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC), rcv_nxt);
3436 }
3437 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3438
3439 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3440 {
3441         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3442 }
3443
3444 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3445  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3446  *
3447  * Question: what should we make while urgent mode?
3448  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3449  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3450  *
3451  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3452  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3453  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3454  */
3455 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3456 {
3457         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3458         struct sk_buff *skb;
3459
3460         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3461         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3462         if (!skb)
3463                 return -1;
3464
3465         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3466         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3467         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3468          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3469          * send it.
3470          */
3471         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3472         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3473         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3474         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3475 }
3476
3477 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3478 {
3479         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3480                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3481                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3482         }
3483 }
3484
3485 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3486 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3487 {
3488         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3489         struct sk_buff *skb;
3490
3491         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3492                 return -1;
3493
3494         skb = tcp_send_head(sk);
3495         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3496                 int err;
3497                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3498                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3499
3500                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3501                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3502
3503                 /* We are probing the opening of a window
3504                  * but the window size is != 0
3505                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3506                  */
3507                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3508                     skb->len > mss) {
3509                         seg_size = min(seg_size, mss);
3510                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3511                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3512                                 return -1;
3513                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3514                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3515
3516                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3517                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3518                 if (!err)
3519                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3520                 return err;
3521         } else {
3522                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3523                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3524                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3525         }
3526 }
3527
3528 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3529  * a partial packet else a zero probe.
3530  */
3531 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3532 {
3533         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3534         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3535         unsigned long probe_max;
3536         int err;
3537
3538         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3539
3540         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3541                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3542                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3543                 icsk->icsk_backoff = 0;
3544                 return;
3545         }
3546
3547         if (err <= 0) {
3548                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3549                         icsk->icsk_backoff++;
3550                 icsk->icsk_probes_out++;
3551                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3552         } else {
3553                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3554                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3555                  * Let local senders to fight for local resources.
3556                  *
3557                  * Use accumulated backoff yet.
3558                  */
3559                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3560                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3561                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3562         }
3563         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3564                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3565                                   TCP_RTO_MAX);
3566 }
3567
3568 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3569 {
3570         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3571         struct flowi fl;
3572         int res;
3573
3574         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3575         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, true);
3576         if (!res) {
3577                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3578                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3579         }
3580         return res;
3581 }
3582 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);