GNU Linux-libre 4.14.290-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 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
66                            int push_one, gfp_t gfp);
67
68 /* Account for new data that has been sent to the network. */
69 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
70 {
71         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
72         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
73         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
74
75         tcp_advance_send_head(sk, skb);
76         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
77
78         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
79         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
80                 tcp_rearm_rto(sk);
81
82         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
83                       tcp_skb_pcount(skb));
84         tcp_check_space(sk);
85 }
86
87 /* SND.NXT, if window was not shrunk or the amount of shrunk was less than one
88  * window scaling factor due to loss of precision.
89  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
90  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
91  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
92  * invalid. OK, let's make this for now:
93  */
94 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
95 {
96         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
97
98         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt) ||
99             (tp->rx_opt.wscale_ok &&
100              ((tp->snd_nxt - tcp_wnd_end(tp)) < (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale))))
101                 return tp->snd_nxt;
102         else
103                 return tcp_wnd_end(tp);
104 }
105
106 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
107  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
108  *
109  * 1. It is independent of path mtu.
110  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
111  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
112  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
113  *    large MSS.
114  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
115  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
116  *    This may be overridden via information stored in routing table.
117  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
118  *    probably even Jumbo".
119  */
120 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
121 {
122         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
123         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
124         int mss = tp->advmss;
125
126         if (dst) {
127                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
128
129                 if (metric < mss) {
130                         mss = metric;
131                         tp->advmss = mss;
132                 }
133         }
134
135         return (__u16)mss;
136 }
137
138 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
139  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
140  */
141 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
142 {
143         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
144         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
145         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
146
147         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
148
149         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
150         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
151
152         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
153                 cwnd >>= 1;
154         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
155         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
156         tp->snd_cwnd_used = 0;
157 }
158
159 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
160 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
161                                 struct sock *sk)
162 {
163         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
164         const u32 now = tcp_jiffies32;
165
166         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
167                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
168
169         tp->lsndtime = now;
170
171         /* If it is a reply for ato after last received
172          * packet, enter pingpong mode.
173          */
174         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
175                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
176 }
177
178 /* Account for an ACK we sent. */
179 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
180                                       u32 rcv_nxt)
181 {
182         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
183
184         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
185                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
186         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
187         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
188 }
189
190
191 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
192 {
193         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
194          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
195          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
196          * limit when mss is larger than 1460.
197          */
198         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
199
200         if (mss > 1460)
201                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
202         return init_rwnd;
203 }
204
205 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
206  * Based on the assumption that the given amount of space
207  * will be offered. Store the results in the tp structure.
208  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
209  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
210  * This MUST be enforced by all callers.
211  */
212 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
213                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
214                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
215                                __u32 init_rcv_wnd)
216 {
217         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
218
219         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
220         if (*window_clamp == 0)
221                 (*window_clamp) = (U16_MAX << TCP_MAX_WSCALE);
222         space = min(*window_clamp, space);
223
224         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
225         if (space > mss)
226                 space = rounddown(space, mss);
227
228         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
229          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
230          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
231          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
232          * unless the remote has sent us a window scaling option,
233          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
234          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
235          */
236         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
237                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
238         else
239                 (*rcv_wnd) = space;
240
241         (*rcv_wscale) = 0;
242         if (wscale_ok) {
243                 /* Set window scaling on max possible window */
244                 space = max_t(u32, space, sysctl_tcp_rmem[2]);
245                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
246                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
247                 while (space > U16_MAX && (*rcv_wscale) < TCP_MAX_WSCALE) {
248                         space >>= 1;
249                         (*rcv_wscale)++;
250                 }
251         }
252
253         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
254                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
255                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
256                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
257         }
258
259         /* Set the clamp no higher than max representable value */
260         (*window_clamp) = min_t(__u32, U16_MAX << (*rcv_wscale), *window_clamp);
261 }
262 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
263
264 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
265  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
266  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
267  * frame.
268  */
269 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
270 {
271         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
272         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
273         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
274         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
275
276         /* Never shrink the offered window */
277         if (new_win < cur_win) {
278                 /* Danger Will Robinson!
279                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
280                  * we will not be able to advertise a zero
281                  * window in time.  --DaveM
282                  *
283                  * Relax Will Robinson.
284                  */
285                 if (new_win == 0)
286                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
287                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
288                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
289         }
290         tp->rcv_wnd = new_win;
291         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
292
293         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
294          * scaled window.
295          */
296         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
297                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
298         else
299                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
300
301         /* RFC1323 scaling applied */
302         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
303
304         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
305         if (new_win == 0) {
306                 tp->pred_flags = 0;
307                 if (old_win)
308                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
309                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
310         } else if (old_win == 0) {
311                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
312         }
313
314         return new_win;
315 }
316
317 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
318 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
319 {
320         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
321
322         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
323         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
324                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
325         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk) ||
326                  tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk))
327                 INET_ECN_xmit(sk);
328 }
329
330 /* Packet ECN state for a SYN.  */
331 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
332 {
333         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
334         bool bpf_needs_ecn = tcp_bpf_ca_needs_ecn(sk);
335         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
336                 tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn;
337
338         if (!use_ecn) {
339                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
340
341                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
342                         use_ecn = true;
343         }
344
345         tp->ecn_flags = 0;
346
347         if (use_ecn) {
348                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
349                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
350                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk) || bpf_needs_ecn)
351                         INET_ECN_xmit(sk);
352         }
353 }
354
355 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
356 {
357         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
358                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
359                  * SYN ACK is ultimatively being received.
360                  */
361                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
362 }
363
364 static void
365 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
366 {
367         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
368                 th->ece = 1;
369 }
370
371 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
372  * be sent.
373  */
374 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
375                          struct tcphdr *th, int tcp_header_len)
376 {
377         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
378
379         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
380                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
381                 if (skb->len != tcp_header_len &&
382                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
383                         INET_ECN_xmit(sk);
384                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
385                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
386                                 th->cwr = 1;
387                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
388                         }
389                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
390                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
391                         INET_ECN_dontxmit(sk);
392                 }
393                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
394                         th->ece = 1;
395         }
396 }
397
398 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
399  * auto increment end seqno.
400  */
401 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
402 {
403         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
404         skb->csum = 0;
405
406         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
407         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
408
409         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
410
411         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
412         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
413                 seq++;
414         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
415 }
416
417 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
418 {
419         return tp->snd_una != tp->snd_up;
420 }
421
422 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
423 #define OPTION_TS               (1 << 1)
424 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
425 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
426 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
427
428 struct tcp_out_options {
429         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
430         u16 mss;                /* 0 to disable */
431         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
432         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
433         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
434         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
435         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
436         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
437 };
438
439 /* Write previously computed TCP options to the packet.
440  *
441  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
442  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
443  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
444  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
445  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
446  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
447  * particular reason why the ordering would need to be changed).
448  *
449  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
450  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
451  */
452 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
453                               struct tcp_out_options *opts)
454 {
455         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
456
457         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
458                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
459                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
460                 /* overload cookie hash location */
461                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
462                 ptr += 4;
463         }
464
465         if (unlikely(opts->mss)) {
466                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
467                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
468                                opts->mss);
469         }
470
471         if (likely(OPTION_TS & options)) {
472                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
473                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
474                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
475                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
476                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
477                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
478                 } else {
479                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
480                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
481                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
482                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
483                 }
484                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
485                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
486         }
487
488         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
489                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
490                                (TCPOPT_NOP << 16) |
491                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
492                                TCPOLEN_SACK_PERM);
493         }
494
495         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
496                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
497                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
498                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
499                                opts->ws);
500         }
501
502         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
503                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
504                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
505                 int this_sack;
506
507                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
508                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
509                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
510                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
511                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
512
513                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
514                      ++this_sack) {
515                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
516                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
517                 }
518
519                 tp->rx_opt.dsack = 0;
520         }
521
522         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
523                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
524                 u8 *p = (u8 *)ptr;
525                 u32 len; /* Fast Open option length */
526
527                 if (foc->exp) {
528                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
529                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
530                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
531                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
532                 } else {
533                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
534                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
535                         *p++ = len;
536                 }
537
538                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
539                 if ((len & 3) == 2) {
540                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
541                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
542                 }
543                 ptr += (len + 3) >> 2;
544         }
545 }
546
547 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
548  * network wire format yet.
549  */
550 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
551                                 struct tcp_out_options *opts,
552                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
553 {
554         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
555         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
556         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
557
558 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
559         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
560         if (*md5) {
561                 opts->options |= OPTION_MD5;
562                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
563         }
564 #else
565         *md5 = NULL;
566 #endif
567
568         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
569          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
570          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
571          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
572          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
573          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
574          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
575          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
576          * going out.  */
577         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
578         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
579
580         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
581                 opts->options |= OPTION_TS;
582                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
583                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
584                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
585         }
586         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
587                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
588                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
589                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
590         }
591         if (likely(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
592                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
593                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
594                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
595         }
596
597         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
598                 u32 need = fastopen->cookie.len;
599
600                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
601                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
602                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
603                 if (remaining >= need) {
604                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
605                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
606                         remaining -= need;
607                         tp->syn_fastopen = 1;
608                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
609                 }
610         }
611
612         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
613 }
614
615 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
616 static unsigned int tcp_synack_options(struct request_sock *req,
617                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
618                                        struct tcp_out_options *opts,
619                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
620                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc,
621                                        enum tcp_synack_type synack_type)
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                 if (synack_type != TCP_SYNACK_COOKIE)
637                         ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
638         }
639 #endif
640
641         /* We always send an MSS option. */
642         opts->mss = mss;
643         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
644
645         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
646                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
647                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
648                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
649         }
650         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
651                 opts->options |= OPTION_TS;
652                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tcp_rsk(req)->ts_off;
653                 opts->tsecr = req->ts_recent;
654                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
655         }
656         if (likely(ireq->sack_ok)) {
657                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
658                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
659                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
660         }
661         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
662                 u32 need = foc->len;
663
664                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
665                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
666                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
667                 if (remaining >= need) {
668                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
669                         opts->fastopen_cookie = foc;
670                         remaining -= need;
671                 }
672         }
673
674         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
675 }
676
677 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
678  * final wire format yet.
679  */
680 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
681                                         struct tcp_out_options *opts,
682                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
683 {
684         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
685         unsigned int size = 0;
686         unsigned int eff_sacks;
687
688         opts->options = 0;
689
690 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
691         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
692         if (unlikely(*md5)) {
693                 opts->options |= OPTION_MD5;
694                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
695         }
696 #else
697         *md5 = NULL;
698 #endif
699
700         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
701                 opts->options |= OPTION_TS;
702                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
703                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
704                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
705         }
706
707         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
708         if (unlikely(eff_sacks)) {
709                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
710                 opts->num_sack_blocks =
711                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
712                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
713                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
714                 if (likely(opts->num_sack_blocks))
715                         size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
716                                 opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
717         }
718
719         return size;
720 }
721
722
723 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
724  *
725  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
726  * to reduce RTT and bufferbloat.
727  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
728  *
729  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
730  * needs to be reallocated in a driver.
731  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
732  *
733  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
734  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
735  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
736  */
737 struct tsq_tasklet {
738         struct tasklet_struct   tasklet;
739         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
740 };
741 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
742
743 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
744 {
745         if ((1 << sk->sk_state) &
746             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
747              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK)) {
748                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
749
750                 if (tp->lost_out > tp->retrans_out &&
751                     tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) {
752                         tcp_mstamp_refresh(tp);
753                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
754                 }
755
756                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tp->nonagle,
757                                0, GFP_ATOMIC);
758         }
759 }
760 /*
761  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
762  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
763  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
764  * interrupt us (non NAPI drivers)
765  */
766 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
767 {
768         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
769         LIST_HEAD(list);
770         unsigned long flags;
771         struct list_head *q, *n;
772         struct tcp_sock *tp;
773         struct sock *sk;
774
775         local_irq_save(flags);
776         list_splice_init(&tsq->head, &list);
777         local_irq_restore(flags);
778
779         list_for_each_safe(q, n, &list) {
780                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
781                 list_del(&tp->tsq_node);
782
783                 sk = (struct sock *)tp;
784                 smp_mb__before_atomic();
785                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &sk->sk_tsq_flags);
786
787                 if (!sk->sk_lock.owned &&
788                     test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags)) {
789                         bh_lock_sock(sk);
790                         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
791                                 clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
792                                 tcp_tsq_handler(sk);
793                         }
794                         bh_unlock_sock(sk);
795                 }
796
797                 sk_free(sk);
798         }
799 }
800
801 #define TCP_DEFERRED_ALL (TCPF_TSQ_DEFERRED |           \
802                           TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED |   \
803                           TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED |  \
804                           TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED)
805 /**
806  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
807  * @sk: socket
808  *
809  * called from release_sock() to perform protocol dependent
810  * actions before socket release.
811  */
812 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
813 {
814         unsigned long flags, nflags;
815
816         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
817         do {
818                 flags = sk->sk_tsq_flags;
819                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
820                         return;
821                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
822         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
823
824         if (flags & TCPF_TSQ_DEFERRED)
825                 tcp_tsq_handler(sk);
826
827         /* Here begins the tricky part :
828          * We are called from release_sock() with :
829          * 1) BH disabled
830          * 2) sk_lock.slock spinlock held
831          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
832          *
833          * But following code is meant to be called from BH handlers,
834          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
835          */
836         sock_release_ownership(sk);
837
838         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
839                 tcp_write_timer_handler(sk);
840                 __sock_put(sk);
841         }
842         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
843                 tcp_delack_timer_handler(sk);
844                 __sock_put(sk);
845         }
846         if (flags & TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED) {
847                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
848                 __sock_put(sk);
849         }
850 }
851 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
852
853 void __init tcp_tasklet_init(void)
854 {
855         int i;
856
857         for_each_possible_cpu(i) {
858                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
859
860                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
861                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
862                              tcp_tasklet_func,
863                              (unsigned long)tsq);
864         }
865 }
866
867 /*
868  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
869  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
870  * hold qdisc lock.
871  */
872 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
873 {
874         struct sock *sk = skb->sk;
875         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
876         unsigned long flags, nval, oval;
877
878         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
879          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
880          */
881         WARN_ON(refcount_sub_and_test(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc));
882
883         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
884          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
885          * This gives :
886          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
887          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
888          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
889          */
890         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
891                 goto out;
892
893         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
894                 struct tsq_tasklet *tsq;
895                 bool empty;
896
897                 if (!(oval & TSQF_THROTTLED) || (oval & TSQF_QUEUED))
898                         goto out;
899
900                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED | TCPF_TSQ_DEFERRED;
901                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
902                 if (nval != oval)
903                         continue;
904
905                 /* queue this socket to tasklet queue */
906                 local_irq_save(flags);
907                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
908                 empty = list_empty(&tsq->head);
909                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
910                 if (empty)
911                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
912                 local_irq_restore(flags);
913                 return;
914         }
915 out:
916         sk_free(sk);
917 }
918
919 /* Note: Called under hard irq.
920  * We can not call TCP stack right away.
921  */
922 enum hrtimer_restart tcp_pace_kick(struct hrtimer *timer)
923 {
924         struct tcp_sock *tp = container_of(timer, struct tcp_sock, pacing_timer);
925         struct sock *sk = (struct sock *)tp;
926         unsigned long nval, oval;
927
928         for (oval = READ_ONCE(sk->sk_tsq_flags);; oval = nval) {
929                 struct tsq_tasklet *tsq;
930                 bool empty;
931
932                 if (oval & TSQF_QUEUED)
933                         break;
934
935                 nval = (oval & ~TSQF_THROTTLED) | TSQF_QUEUED | TCPF_TSQ_DEFERRED;
936                 nval = cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, oval, nval);
937                 if (nval != oval)
938                         continue;
939
940                 if (!refcount_inc_not_zero(&sk->sk_wmem_alloc))
941                         break;
942                 /* queue this socket to tasklet queue */
943                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
944                 empty = list_empty(&tsq->head);
945                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
946                 if (empty)
947                         tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
948                 break;
949         }
950         return HRTIMER_NORESTART;
951 }
952
953 /* BBR congestion control needs pacing.
954  * Same remark for SO_MAX_PACING_RATE.
955  * sch_fq packet scheduler is efficiently handling pacing,
956  * but is not always installed/used.
957  * Return true if TCP stack should pace packets itself.
958  */
959 static bool tcp_needs_internal_pacing(const struct sock *sk)
960 {
961         return smp_load_acquire(&sk->sk_pacing_status) == SK_PACING_NEEDED;
962 }
963
964 static void tcp_internal_pacing(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
965 {
966         u64 len_ns;
967         u32 rate;
968
969         if (!tcp_needs_internal_pacing(sk))
970                 return;
971         rate = sk->sk_pacing_rate;
972         if (!rate || rate == ~0U)
973                 return;
974
975         /* Should account for header sizes as sch_fq does,
976          * but lets make things simple.
977          */
978         len_ns = (u64)skb->len * NSEC_PER_SEC;
979         do_div(len_ns, rate);
980         hrtimer_start(&tcp_sk(sk)->pacing_timer,
981                       ktime_add_ns(ktime_get(), len_ns),
982                       HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
983 }
984
985 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
986  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
987  * transmission and possible later retransmissions.
988  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
989  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
990  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
991  * device.
992  *
993  * We are working here with either a clone of the original
994  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
995  */
996 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
997                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
998 {
999         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1000         struct inet_sock *inet;
1001         struct tcp_sock *tp;
1002         struct tcp_skb_cb *tcb;
1003         struct tcp_out_options opts;
1004         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
1005         struct sk_buff *oskb = NULL;
1006         struct tcp_md5sig_key *md5;
1007         struct tcphdr *th;
1008         int err;
1009
1010         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
1011         tp = tcp_sk(sk);
1012
1013         if (clone_it) {
1014                 TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq
1015                         - tp->snd_una;
1016                 oskb = skb;
1017                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
1018                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
1019                 else
1020                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
1021                 if (unlikely(!skb))
1022                         return -ENOBUFS;
1023         }
1024         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1025
1026         inet = inet_sk(sk);
1027         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
1028         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
1029
1030         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
1031                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
1032         else
1033                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
1034                                                            &md5);
1035         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
1036
1037         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
1038          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
1039          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
1040          *
1041          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
1042          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
1043          */
1044         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
1045
1046         /* If we had to use memory reserve to allocate this skb,
1047          * this might cause drops if packet is looped back :
1048          * Other socket might not have SOCK_MEMALLOC.
1049          * Packets not looped back do not care about pfmemalloc.
1050          */
1051         skb->pfmemalloc = 0;
1052
1053         skb_push(skb, tcp_header_size);
1054         skb_reset_transport_header(skb);
1055
1056         skb_orphan(skb);
1057         skb->sk = sk;
1058         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? __sock_wfree : tcp_wfree;
1059         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
1060         refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
1061
1062         skb_set_dst_pending_confirm(skb, sk->sk_dst_pending_confirm);
1063
1064         /* Build TCP header and checksum it. */
1065         th = (struct tcphdr *)skb->data;
1066         th->source              = inet->inet_sport;
1067         th->dest                = inet->inet_dport;
1068         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
1069         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
1070         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
1071                                         tcb->tcp_flags);
1072
1073         th->check               = 0;
1074         th->urg_ptr             = 0;
1075
1076         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
1077         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
1078                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
1079                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
1080                         th->urg = 1;
1081                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
1082                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
1083                         th->urg = 1;
1084                 }
1085         }
1086
1087         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
1088         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1089         if (likely(!(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
1090                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
1091                 tcp_ecn_send(sk, skb, th, tcp_header_size);
1092         } else {
1093                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
1094                  * is never scaled.
1095                  */
1096                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
1097         }
1098 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1099         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1100         if (md5) {
1101                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1102                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1103                                                md5, sk, skb);
1104         }
1105 #endif
1106
1107         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1108
1109         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1110                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1111
1112         if (skb->len != tcp_header_size) {
1113                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1114                 tp->data_segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1115                 tcp_internal_pacing(sk, skb);
1116         }
1117
1118         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1119                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1120                               tcp_skb_pcount(skb));
1121
1122         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1123         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1124         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1125         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1126
1127         /* Our usage of tstamp should remain private */
1128         skb->tstamp = 0;
1129
1130         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1131         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1132                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1133
1134         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1135
1136         if (unlikely(err > 0)) {
1137                 tcp_enter_cwr(sk);
1138                 err = net_xmit_eval(err);
1139         }
1140         if (!err && oskb) {
1141                 oskb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
1142                 tcp_rate_skb_sent(sk, oskb);
1143         }
1144         return err;
1145 }
1146
1147 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1148                             gfp_t gfp_mask)
1149 {
1150         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1151                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1152 }
1153
1154 /* This routine just queues the buffer for sending.
1155  *
1156  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1157  * otherwise socket can stall.
1158  */
1159 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1160 {
1161         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1162
1163         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1164         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1165         __skb_header_release(skb);
1166         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1167         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1168         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1169 }
1170
1171 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1172 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1173 {
1174         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1175                 /* Avoid the costly divide in the normal
1176                  * non-TSO case.
1177                  */
1178                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1179                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1180         } else {
1181                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1182                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1183         }
1184 }
1185
1186 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1187  * skb is counted to fackets_out or not.
1188  */
1189 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1190                                    int decr)
1191 {
1192         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1193
1194         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1195                 return;
1196
1197         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1198                 tp->fackets_out -= decr;
1199 }
1200
1201 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1202  * tweaks to fix counters
1203  */
1204 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1205 {
1206         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1207
1208         tp->packets_out -= decr;
1209
1210         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1211                 tp->sacked_out -= decr;
1212         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1213                 tp->retrans_out -= decr;
1214         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1215                 tp->lost_out -= decr;
1216
1217         /* Reno case is special. Sigh... */
1218         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1219                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1220
1221         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1222
1223         if (tp->lost_skb_hint &&
1224             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1225             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1226                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1227
1228         tcp_verify_left_out(tp);
1229 }
1230
1231 static bool tcp_has_tx_tstamp(const struct sk_buff *skb)
1232 {
1233         return TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack ||
1234                 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP);
1235 }
1236
1237 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1238 {
1239         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1240
1241         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(skb)) &&
1242             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1243                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1244                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1245
1246                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1247                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1248                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1249                 TCP_SKB_CB(skb2)->txstamp_ack = TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack;
1250                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack = 0;
1251         }
1252 }
1253
1254 static void tcp_skb_fragment_eor(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1255 {
1256         TCP_SKB_CB(skb2)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1257         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 0;
1258 }
1259
1260 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1261  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1262  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1263  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1264  */
1265 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1266                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1267 {
1268         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1269         struct sk_buff *buff;
1270         int nsize, old_factor;
1271         long limit;
1272         int nlen;
1273         u8 flags;
1274
1275         if (WARN_ON(len > skb->len))
1276                 return -EINVAL;
1277
1278         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1279         if (nsize < 0)
1280                 nsize = 0;
1281
1282         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1283          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1284          * SO_SNDBUF values.
1285          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1286          */
1287         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1288         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1289                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1290                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1291                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1292                 return -ENOMEM;
1293         }
1294
1295         if (skb_unclone(skb, gfp))
1296                 return -ENOMEM;
1297
1298         /* Get a new skb... force flag on. */
1299         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1300         if (!buff)
1301                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1302
1303         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1304         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1305         nlen = skb->len - len - nsize;
1306         buff->truesize += nlen;
1307         skb->truesize -= nlen;
1308
1309         /* Correct the sequence numbers. */
1310         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1311         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1312         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1313
1314         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1315         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1316         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1317         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1318         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1319         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1320
1321         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1322                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1323                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1324                                                        skb_put(buff, nsize),
1325                                                        nsize, 0);
1326
1327                 skb_trim(skb, len);
1328
1329                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1330         } else {
1331                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1332                 skb_split(skb, buff, len);
1333         }
1334
1335         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1336
1337         buff->tstamp = skb->tstamp;
1338         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1339
1340         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1341
1342         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1343         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1344         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1345
1346         /* Update delivered info for the new segment */
1347         TCP_SKB_CB(buff)->tx = TCP_SKB_CB(skb)->tx;
1348
1349         /* If this packet has been sent out already, we must
1350          * adjust the various packet counters.
1351          */
1352         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1353                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1354                         tcp_skb_pcount(buff);
1355
1356                 if (diff)
1357                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1358         }
1359
1360         /* Link BUFF into the send queue. */
1361         __skb_header_release(buff);
1362         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1363
1364         return 0;
1365 }
1366
1367 /* This is similar to __pskb_pull_tail(). The difference is that pulled
1368  * data is not copied, but immediately discarded.
1369  */
1370 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1371 {
1372         struct skb_shared_info *shinfo;
1373         int i, k, eat;
1374
1375         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1376         if (eat) {
1377                 __skb_pull(skb, eat);
1378                 len -= eat;
1379                 if (!len)
1380                         return 0;
1381         }
1382         eat = len;
1383         k = 0;
1384         shinfo = skb_shinfo(skb);
1385         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1386                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1387
1388                 if (size <= eat) {
1389                         skb_frag_unref(skb, i);
1390                         eat -= size;
1391                 } else {
1392                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1393                         if (eat) {
1394                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1395                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1396                                 eat = 0;
1397                         }
1398                         k++;
1399                 }
1400         }
1401         shinfo->nr_frags = k;
1402
1403         skb->data_len -= len;
1404         skb->len = skb->data_len;
1405         return len;
1406 }
1407
1408 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1409 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1410 {
1411         u32 delta_truesize;
1412
1413         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1414                 return -ENOMEM;
1415
1416         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1417
1418         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1419         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1420
1421         if (delta_truesize) {
1422                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1423                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1424                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1425                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1426         }
1427
1428         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1429         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1430                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1431
1432         return 0;
1433 }
1434
1435 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1436 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1437 {
1438         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1439         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1440         int mss_now;
1441
1442         /* Calculate base mss without TCP options:
1443            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1444          */
1445         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1446
1447         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1448         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1449                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1450
1451                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1452                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1453         }
1454
1455         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1456         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1457                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1458
1459         /* Now subtract optional transport overhead */
1460         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1461
1462         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1463         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1464         return mss_now;
1465 }
1466
1467 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1468 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1469 {
1470         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1471         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1472                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1473 }
1474 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtu_to_mss);
1475
1476 /* Inverse of above */
1477 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1478 {
1479         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1480         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1481         int mtu;
1482
1483         mtu = mss +
1484               tp->tcp_header_len +
1485               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1486               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1487
1488         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1489         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1490                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1491
1492                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1493                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1494         }
1495         return mtu;
1496 }
1497 EXPORT_SYMBOL(tcp_mss_to_mtu);
1498
1499 /* MTU probing init per socket */
1500 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1501 {
1502         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1503         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1504         struct net *net = sock_net(sk);
1505
1506         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1507         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1508                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1509         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1510         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1511         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1512                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
1513 }
1514 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1515
1516 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1517
1518    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1519    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1520
1521    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1522    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1523    It also does not include TCP options.
1524
1525    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1526
1527    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1528    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1529    taking into account current pmtu, but never exceeds
1530    tp->rx_opt.mss_clamp.
1531
1532    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1533    DOES NOT include either tcp or ip options.
1534
1535    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1536    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1537  */
1538 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1539 {
1540         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1541         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1542         int mss_now;
1543
1544         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1545                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1546
1547         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1548         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1549
1550         /* And store cached results */
1551         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1552         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1553                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1554         tp->mss_cache = mss_now;
1555
1556         return mss_now;
1557 }
1558 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1559
1560 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1561  * and even PMTU discovery events into account.
1562  */
1563 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1564 {
1565         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1566         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1567         u32 mss_now;
1568         unsigned int header_len;
1569         struct tcp_out_options opts;
1570         struct tcp_md5sig_key *md5;
1571
1572         mss_now = tp->mss_cache;
1573
1574         if (dst) {
1575                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1576                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1577                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1578         }
1579
1580         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1581                      sizeof(struct tcphdr);
1582         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1583          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1584          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1585          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1586         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1587                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1588                 mss_now -= delta;
1589         }
1590
1591         return mss_now;
1592 }
1593
1594 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1595  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1596  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1597  */
1598 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1599 {
1600         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1601
1602         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1603             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1604                 /* Limited by application or receiver window. */
1605                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1606                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1607                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1608                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1609                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1610                 }
1611                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1612         }
1613         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1614 }
1615
1616 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1617 {
1618         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1619         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1620
1621         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1622          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1623          */
1624         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1625             tp->packets_out > tp->max_packets_out ||
1626             is_cwnd_limited) {
1627                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1628                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1629                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1630         }
1631
1632         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1633                 /* Network is feed fully. */
1634                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1635                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1636         } else {
1637                 /* Network starves. */
1638                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1639                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1640
1641                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1642                     (s32)(tcp_jiffies32 - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto &&
1643                     !ca_ops->cong_control)
1644                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1645
1646                 /* The following conditions together indicate the starvation
1647                  * is caused by insufficient sender buffer:
1648                  * 1) just sent some data (see tcp_write_xmit)
1649                  * 2) not cwnd limited (this else condition)
1650                  * 3) no more data to send (null tcp_send_head )
1651                  * 4) application is hitting buffer limit (SOCK_NOSPACE)
1652                  */
1653                 if (!tcp_send_head(sk) && sk->sk_socket &&
1654                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags) &&
1655                     (1 << sk->sk_state) & (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT))
1656                         tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
1657         }
1658 }
1659
1660 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1661 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1662 {
1663         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1664                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1665 }
1666
1667 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1668  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1669  * The test is really :
1670  * if ((skb->len % mss) != 0)
1671  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1672  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1673  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1674  */
1675 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1676                                 const struct sk_buff *skb)
1677 {
1678         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1679                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1680 }
1681
1682 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1683  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1684  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1685  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1686  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1687  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1688  */
1689 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1690                             int nonagle)
1691 {
1692         return partial &&
1693                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1694                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1695 }
1696
1697 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1698  * to send one TSO packet per ms
1699  */
1700 u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now,
1701                      int min_tso_segs)
1702 {
1703         u32 bytes, segs;
1704
1705         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1706                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1707
1708         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1709          * not one big TSO packet every 100 ms.
1710          * This preserves ACK clocking and is consistent
1711          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1712          */
1713         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, min_tso_segs);
1714
1715         return segs;
1716 }
1717 EXPORT_SYMBOL(tcp_tso_autosize);
1718
1719 /* Return the number of segments we want in the skb we are transmitting.
1720  * See if congestion control module wants to decide; otherwise, autosize.
1721  */
1722 static u32 tcp_tso_segs(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1723 {
1724         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
1725         u32 tso_segs = ca_ops->tso_segs_goal ? ca_ops->tso_segs_goal(sk) : 0;
1726
1727         if (!tso_segs)
1728                 tso_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now,
1729                                             sysctl_tcp_min_tso_segs);
1730         return min_t(u32, tso_segs, sk->sk_gso_max_segs);
1731 }
1732
1733 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1734 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1735                                         const struct sk_buff *skb,
1736                                         unsigned int mss_now,
1737                                         unsigned int max_segs,
1738                                         int nonagle)
1739 {
1740         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1741         u32 partial, needed, window, max_len;
1742
1743         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1744         max_len = mss_now * max_segs;
1745
1746         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1747                 return max_len;
1748
1749         needed = min(skb->len, window);
1750
1751         if (max_len <= needed)
1752                 return max_len;
1753
1754         partial = needed % mss_now;
1755         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1756          * to include this last segment in this skb.
1757          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1758          */
1759         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1760                 return needed - partial;
1761
1762         return needed;
1763 }
1764
1765 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1766  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1767  */
1768 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1769                                          const struct sk_buff *skb)
1770 {
1771         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1772
1773         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1774         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1775             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1776                 return 1;
1777
1778         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1779         cwnd = tp->snd_cwnd;
1780         if (in_flight >= cwnd)
1781                 return 0;
1782
1783         /* For better scheduling, ensure we have at least
1784          * 2 GSO packets in flight.
1785          */
1786         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1787         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1788 }
1789
1790 /* Initialize TSO state of a skb.
1791  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1792  * SKB onto the wire.
1793  */
1794 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1795 {
1796         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1797
1798         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1799                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1800                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1801         }
1802         return tso_segs;
1803 }
1804
1805
1806 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1807  * sent now.
1808  */
1809 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1810                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1811 {
1812         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1813          * write_queue (they have no chances to get new data).
1814          *
1815          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1816          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1817          */
1818         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1819                 return true;
1820
1821         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1822         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1823                 return true;
1824
1825         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1826                 return true;
1827
1828         return false;
1829 }
1830
1831 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1832 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1833                              const struct sk_buff *skb,
1834                              unsigned int cur_mss)
1835 {
1836         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1837
1838         if (skb->len > cur_mss)
1839                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1840
1841         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1842 }
1843
1844 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1845  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1846  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1847  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1848  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1849  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1850  */
1851 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1852                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1853 {
1854         struct sk_buff *buff;
1855         int nlen = skb->len - len;
1856         u8 flags;
1857
1858         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1859         if (skb->len != skb->data_len)
1860                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1861
1862         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1863         if (unlikely(!buff))
1864                 return -ENOMEM;
1865
1866         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1867         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1868         buff->truesize += nlen;
1869         skb->truesize -= nlen;
1870
1871         /* Correct the sequence numbers. */
1872         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1873         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1874         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1875
1876         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1877         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1878         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1879         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1880
1881         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1882         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1883
1884         tcp_skb_fragment_eor(skb, buff);
1885
1886         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1887         skb_split(skb, buff, len);
1888         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1889
1890         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1891         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1892         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1893
1894         /* Link BUFF into the send queue. */
1895         __skb_header_release(buff);
1896         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1897
1898         return 0;
1899 }
1900
1901 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1902  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1903  *
1904  * This algorithm is from John Heffner.
1905  */
1906 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1907                                  bool *is_cwnd_limited,
1908                                  bool *is_rwnd_limited,
1909                                  u32 max_segs)
1910 {
1911         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1912         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1913         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1914         struct sk_buff *head;
1915         int win_divisor;
1916
1917         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1918                 goto send_now;
1919
1920         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1921          * only if the last write was recent.
1922          */
1923         if ((s32)(tcp_jiffies32 - tp->lsndtime) > 0)
1924                 goto send_now;
1925
1926         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1927
1928         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1929
1930         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1931
1932         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1933         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1934
1935         limit = min(send_win, cong_win);
1936
1937         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1938         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1939                 goto send_now;
1940
1941         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1942         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1943                 goto send_now;
1944
1945         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1946         if (win_divisor) {
1947                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1948
1949                 /* If at least some fraction of a window is available,
1950                  * just use it.
1951                  */
1952                 chunk /= win_divisor;
1953                 if (limit >= chunk)
1954                         goto send_now;
1955         } else {
1956                 /* Different approach, try not to defer past a single
1957                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1958                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1959                  * then send now.
1960                  */
1961                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1962                         goto send_now;
1963         }
1964
1965         head = tcp_write_queue_head(sk);
1966
1967         age = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, head->skb_mstamp);
1968         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1969         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1970                 goto send_now;
1971
1972         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1973          * Three cases are tracked :
1974          * 1) We are cwnd-limited
1975          * 2) We are rwnd-limited
1976          * 3) We are application limited.
1977          */
1978         if (cong_win < send_win) {
1979                 if (cong_win <= skb->len) {
1980                         *is_cwnd_limited = true;
1981                         return true;
1982                 }
1983         } else {
1984                 if (send_win <= skb->len) {
1985                         *is_rwnd_limited = true;
1986                         return true;
1987                 }
1988         }
1989
1990         /* If this packet won't get more data, do not wait. */
1991         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1992                 goto send_now;
1993
1994         return true;
1995
1996 send_now:
1997         return false;
1998 }
1999
2000 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
2001 {
2002         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2003         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2004         struct net *net = sock_net(sk);
2005         u32 interval;
2006         s32 delta;
2007
2008         interval = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval);
2009         delta = tcp_jiffies32 - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
2010         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
2011                 int mss = tcp_current_mss(sk);
2012
2013                 /* Update current search range */
2014                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2015                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
2016                         sizeof(struct tcphdr) +
2017                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
2018                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
2019
2020                 /* Update probe time stamp */
2021                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_jiffies32;
2022         }
2023 }
2024
2025 static bool tcp_can_coalesce_send_queue_head(struct sock *sk, int len)
2026 {
2027         struct sk_buff *skb, *next;
2028
2029         skb = tcp_send_head(sk);
2030         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2031                 if (len <= skb->len)
2032                         break;
2033
2034                 if (unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->eor) || tcp_has_tx_tstamp(skb))
2035                         return false;
2036
2037                 len -= skb->len;
2038         }
2039
2040         return true;
2041 }
2042
2043 /* Create a new MTU probe if we are ready.
2044  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
2045  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
2046  * changes resulting in larger path MTUs.
2047  *
2048  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
2049  *         1 if a probe was sent,
2050  *         -1 otherwise
2051  */
2052 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
2053 {
2054         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2055         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2056         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
2057         struct net *net = sock_net(sk);
2058         int probe_size;
2059         int size_needed;
2060         int copy, len;
2061         int mss_now;
2062         int interval;
2063
2064         /* Not currently probing/verifying,
2065          * not in recovery,
2066          * have enough cwnd, and
2067          * not SACKing (the variable headers throw things off)
2068          */
2069         if (likely(!icsk->icsk_mtup.enabled ||
2070                    icsk->icsk_mtup.probe_size ||
2071                    inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
2072                    tp->snd_cwnd < 11 ||
2073                    tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack))
2074                 return -1;
2075
2076         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
2077          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
2078          * smaller than a threshold, backoff from probing.
2079          */
2080         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2081         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
2082                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
2083         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
2084         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
2085         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
2086          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
2087          * probing process by not resetting search range to its orignal.
2088          */
2089         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
2090             interval < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold)) {
2091                 /* Check whether enough time has elaplased for
2092                  * another round of probing.
2093                  */
2094                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
2095                 return -1;
2096         }
2097
2098         /* Have enough data in the send queue to probe? */
2099         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
2100                 return -1;
2101
2102         if (tp->snd_wnd < size_needed)
2103                 return -1;
2104         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
2105                 return 0;
2106
2107         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
2108         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
2109                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
2110                         return -1;
2111                 else
2112                         return 0;
2113         }
2114
2115         if (!tcp_can_coalesce_send_queue_head(sk, probe_size))
2116                 return -1;
2117
2118         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
2119         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
2120         if (!nskb)
2121                 return -1;
2122         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2123         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2124
2125         skb = tcp_send_head(sk);
2126
2127         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
2128         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
2129         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
2130         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
2131         nskb->csum = 0;
2132         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
2133
2134         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
2135         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
2136
2137         len = 0;
2138         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
2139                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
2140                 if (nskb->ip_summed) {
2141                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
2142                 } else {
2143                         __wsum csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
2144                                                              skb_put(nskb, copy),
2145                                                              copy, 0);
2146                         nskb->csum = csum_block_add(nskb->csum, csum, len);
2147                 }
2148
2149                 if (skb->len <= copy) {
2150                         /* We've eaten all the data from this skb.
2151                          * Throw it away. */
2152                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
2153                         /* If this is the last SKB we copy and eor is set
2154                          * we need to propagate it to the new skb.
2155                          */
2156                         TCP_SKB_CB(nskb)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
2157                         tcp_skb_collapse_tstamp(nskb, skb);
2158                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2159                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2160                 } else {
2161                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2162                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2163                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2164                                 skb_pull(skb, copy);
2165                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2166                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
2167                                                                  skb->len, 0);
2168                         } else {
2169                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2170                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2171                         }
2172                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2173                 }
2174
2175                 len += copy;
2176
2177                 if (len >= probe_size)
2178                         break;
2179         }
2180         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2181
2182         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2183          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2184          */
2185         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2186                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2187                  * effectively two packets. */
2188                 tp->snd_cwnd--;
2189                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2190
2191                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2192                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2193                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2194
2195                 return 1;
2196         }
2197
2198         return -1;
2199 }
2200
2201 static bool tcp_pacing_check(const struct sock *sk)
2202 {
2203         return tcp_needs_internal_pacing(sk) &&
2204                hrtimer_active(&tcp_sk(sk)->pacing_timer);
2205 }
2206
2207 /* TCP Small Queues :
2208  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2209  * (These limits are doubled for retransmits)
2210  * This allows for :
2211  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2212  *  - faster recovery
2213  *  - high rates
2214  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2215  * of queued bytes to ensure line rate.
2216  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2217  */
2218 static bool tcp_small_queue_check(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
2219                                   unsigned int factor)
2220 {
2221         unsigned int limit;
2222
2223         limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2224         limit = min_t(u32, limit, sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2225         limit <<= factor;
2226
2227         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2228                 /* Always send the 1st or 2nd skb in write queue.
2229                  * No need to wait for TX completion to call us back,
2230                  * after softirq/tasklet schedule.
2231                  * This helps when TX completions are delayed too much.
2232                  */
2233                 if (skb == sk->sk_write_queue.next ||
2234                     skb->prev == sk->sk_write_queue.next)
2235                         return false;
2236
2237                 set_bit(TSQ_THROTTLED, &sk->sk_tsq_flags);
2238                 /* It is possible TX completion already happened
2239                  * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2240                  * test again the condition.
2241                  */
2242                 smp_mb__after_atomic();
2243                 if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2244                         return true;
2245         }
2246         return false;
2247 }
2248
2249 static void tcp_chrono_set(struct tcp_sock *tp, const enum tcp_chrono new)
2250 {
2251         const u32 now = tcp_jiffies32;
2252         enum tcp_chrono old = tp->chrono_type;
2253
2254         if (old > TCP_CHRONO_UNSPEC)
2255                 tp->chrono_stat[old - 1] += now - tp->chrono_start;
2256         tp->chrono_start = now;
2257         tp->chrono_type = new;
2258 }
2259
2260 void tcp_chrono_start(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2261 {
2262         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2263
2264         /* If there are multiple conditions worthy of tracking in a
2265          * chronograph then the highest priority enum takes precedence
2266          * over the other conditions. So that if something "more interesting"
2267          * starts happening, stop the previous chrono and start a new one.
2268          */
2269         if (type > tp->chrono_type)
2270                 tcp_chrono_set(tp, type);
2271 }
2272
2273 void tcp_chrono_stop(struct sock *sk, const enum tcp_chrono type)
2274 {
2275         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2276
2277
2278         /* There are multiple conditions worthy of tracking in a
2279          * chronograph, so that the highest priority enum takes
2280          * precedence over the other conditions (see tcp_chrono_start).
2281          * If a condition stops, we only stop chrono tracking if
2282          * it's the "most interesting" or current chrono we are
2283          * tracking and starts busy chrono if we have pending data.
2284          */
2285         if (tcp_write_queue_empty(sk))
2286                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_UNSPEC);
2287         else if (type == tp->chrono_type)
2288                 tcp_chrono_set(tp, TCP_CHRONO_BUSY);
2289 }
2290
2291 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2292  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2293  * window for us.
2294  *
2295  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2296  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2297  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2298  *
2299  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2300  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2301
2302  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2303  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2304  */
2305 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2306                            int push_one, gfp_t gfp)
2307 {
2308         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2309         struct sk_buff *skb;
2310         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2311         int cwnd_quota;
2312         int result;
2313         bool is_cwnd_limited = false, is_rwnd_limited = false;
2314         u32 max_segs;
2315
2316         sent_pkts = 0;
2317
2318         tcp_mstamp_refresh(tp);
2319         if (!push_one) {
2320                 /* Do MTU probing. */
2321                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2322                 if (!result) {
2323                         return false;
2324                 } else if (result > 0) {
2325                         sent_pkts = 1;
2326                 }
2327         }
2328
2329         max_segs = tcp_tso_segs(sk, mss_now);
2330         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2331                 unsigned int limit;
2332
2333                 if (tcp_pacing_check(sk))
2334                         break;
2335
2336                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2337                 BUG_ON(!tso_segs);
2338
2339                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2340                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2341                         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
2342                         goto repair; /* Skip network transmission */
2343                 }
2344
2345                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2346                 if (!cwnd_quota) {
2347                         if (push_one == 2)
2348                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2349                                 cwnd_quota = 1;
2350                         else
2351                                 break;
2352                 }
2353
2354                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now))) {
2355                         is_rwnd_limited = true;
2356                         break;
2357                 }
2358
2359                 if (tso_segs == 1) {
2360                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2361                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2362                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2363                                 break;
2364                 } else {
2365                         if (!push_one &&
2366                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2367                                                  &is_rwnd_limited, max_segs))
2368                                 break;
2369                 }
2370
2371                 limit = mss_now;
2372                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2373                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2374                                                     min_t(unsigned int,
2375                                                           cwnd_quota,
2376                                                           max_segs),
2377                                                     nonagle);
2378
2379                 if (skb->len > limit &&
2380                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2381                         break;
2382
2383                 if (test_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags))
2384                         clear_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &sk->sk_tsq_flags);
2385                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 0))
2386                         break;
2387
2388                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2389                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2390                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2391                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2392                  */
2393                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2394                         break;
2395
2396                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2397                         break;
2398
2399 repair:
2400                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2401                  * This call will increment packets_out.
2402                  */
2403                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2404
2405                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2406                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2407
2408                 if (push_one)
2409                         break;
2410         }
2411
2412         if (is_rwnd_limited)
2413                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2414         else
2415                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_RWND_LIMITED);
2416
2417         is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2418         if (likely(sent_pkts || is_cwnd_limited))
2419                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2420
2421         if (likely(sent_pkts)) {
2422                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2423                         tp->prr_out += sent_pkts;
2424
2425                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2426                 if (push_one != 2)
2427                         tcp_schedule_loss_probe(sk, false);
2428                 return false;
2429         }
2430         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2431 }
2432
2433 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk, bool advancing_rto)
2434 {
2435         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2436         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2437         u32 timeout, rto_delta_us;
2438
2439         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2440          * finishes.
2441          */
2442         if (tp->fastopen_rsk)
2443                 return false;
2444
2445         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2446          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2447          */
2448         if ((sysctl_tcp_early_retrans != 3 && sysctl_tcp_early_retrans != 4) ||
2449             !tp->packets_out || !tcp_is_sack(tp) ||
2450             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2451                 return false;
2452
2453         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2454              tcp_send_head(sk))
2455                 return false;
2456
2457         /* Probe timeout is 2*rtt. Add minimum RTO to account
2458          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2459          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2460          */
2461         if (tp->srtt_us) {
2462                 timeout = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 2);
2463                 if (tp->packets_out == 1)
2464                         timeout += TCP_RTO_MIN;
2465                 else
2466                         timeout += TCP_TIMEOUT_MIN;
2467         } else {
2468                 timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
2469         }
2470
2471         /* If the RTO formula yields an earlier time, then use that time. */
2472         rto_delta_us = advancing_rto ?
2473                         jiffies_to_usecs(inet_csk(sk)->icsk_rto) :
2474                         tcp_rto_delta_us(sk);  /* How far in future is RTO? */
2475         if (rto_delta_us > 0)
2476                 timeout = min_t(u32, timeout, usecs_to_jiffies(rto_delta_us));
2477
2478         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2479                                   TCP_RTO_MAX);
2480         return true;
2481 }
2482
2483 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2484  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2485  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2486  */
2487 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2488                                     const struct sk_buff *skb)
2489 {
2490         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2491                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2492                               LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2493                 return true;
2494         }
2495         return false;
2496 }
2497
2498 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2499  * retransmit the last segment.
2500  */
2501 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2502 {
2503         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2504         struct sk_buff *skb;
2505         int pcount;
2506         int mss = tcp_current_mss(sk);
2507
2508         /* At most one outstanding TLP */
2509         if (tp->tlp_high_seq)
2510                 goto rearm_timer;
2511
2512         tp->tlp_retrans = 0;
2513         skb = tcp_send_head(sk);
2514         if (skb) {
2515                 if (tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2516                         pcount = tp->packets_out;
2517                         tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2518                         if (tp->packets_out > pcount)
2519                                 goto probe_sent;
2520                         goto rearm_timer;
2521                 }
2522                 skb = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
2523         } else {
2524                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2525         }
2526
2527         if (unlikely(!skb)) {
2528                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2529                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2530                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2531                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2532                 return;
2533         }
2534
2535         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2536                 goto rearm_timer;
2537
2538         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2539         if (WARN_ON(!pcount))
2540                 goto rearm_timer;
2541
2542         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2543                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2544                                           GFP_ATOMIC)))
2545                         goto rearm_timer;
2546                 skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2547         }
2548
2549         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2550                 goto rearm_timer;
2551
2552         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb, 1))
2553                 goto rearm_timer;
2554
2555         tp->tlp_retrans = 1;
2556
2557 probe_sent:
2558         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2559         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2560
2561         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2562         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2563         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2564 rearm_timer:
2565         tcp_rearm_rto(sk);
2566 }
2567
2568 /* Push out any pending frames which were held back due to
2569  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2570  * The socket must be locked by the caller.
2571  */
2572 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2573                                int nonagle)
2574 {
2575         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2576          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2577          * all will be happy.
2578          */
2579         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2580                 return;
2581
2582         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2583                            sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC)))
2584                 tcp_check_probe_timer(sk);
2585 }
2586
2587 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2588  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2589  */
2590 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2591 {
2592         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2593
2594         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2595
2596         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2597 }
2598
2599 /* This function returns the amount that we can raise the
2600  * usable window based on the following constraints
2601  *
2602  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2603  * 2. We limit memory per socket
2604  *
2605  * RFC 1122:
2606  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2607  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2608  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2609  *
2610  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2611  * it at least MSS bytes.
2612  *
2613  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2614  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2615  *
2616  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2617  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2618  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2619  * window to always advance by a single byte.
2620  *
2621  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2622  * then this will not be a problem.
2623  *
2624  * BSD seems to make the following compromise:
2625  *
2626  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2627  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2628  *      then set the window to 0.
2629  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2630  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2631  *      and from being larger than the largest representable value.
2632  *
2633  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2634  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2635  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2636  * those cases where the window is constrained on the sender side
2637  * because the pipeline is full.
2638  *
2639  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2640  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2641  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2642  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2643  * of having a fixed window size at almost all times.
2644  *
2645  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2646  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2647  *
2648  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2649  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2650  */
2651 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2652 {
2653         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2654         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2655         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2656          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2657          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2658          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2659          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2660          */
2661         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2662         int free_space = tcp_space(sk);
2663         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2664         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2665         int window;
2666
2667         if (unlikely(mss > full_space)) {
2668                 mss = full_space;
2669                 if (mss <= 0)
2670                         return 0;
2671         }
2672         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2673                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2674
2675                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2676                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2677                                                4U * tp->advmss);
2678
2679                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2680                  * increase it due to wscale.
2681                  */
2682                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2683
2684                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2685                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2686                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2687                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2688                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2689                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2690                  */
2691                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2692                         return 0;
2693         }
2694
2695         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2696                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2697
2698         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2699          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2700          */
2701         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2702                 window = free_space;
2703
2704                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2705                  * Import case: prevent zero window announcement if
2706                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2707                  */
2708                 window = ALIGN(window, (1 << tp->rx_opt.rcv_wscale));
2709         } else {
2710                 window = tp->rcv_wnd;
2711                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2712                  * Window clamp already applied above.
2713                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2714                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2715                  * and multiply from happening most of the time.
2716                  * We also don't do any window rounding when the free space
2717                  * is too small.
2718                  */
2719                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2720                         window = rounddown(free_space, mss);
2721                 else if (mss == full_space &&
2722                          free_space > window + (full_space >> 1))
2723                         window = free_space;
2724         }
2725
2726         return window;
2727 }
2728
2729 void tcp_skb_collapse_tstamp(struct sk_buff *skb,
2730                              const struct sk_buff *next_skb)
2731 {
2732         if (unlikely(tcp_has_tx_tstamp(next_skb))) {
2733                 const struct skb_shared_info *next_shinfo =
2734                         skb_shinfo(next_skb);
2735                 struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
2736
2737                 shinfo->tx_flags |= next_shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
2738                 shinfo->tskey = next_shinfo->tskey;
2739                 TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack |=
2740                         TCP_SKB_CB(next_skb)->txstamp_ack;
2741         }
2742 }
2743
2744 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2745 static bool tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2746 {
2747         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2748         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2749         int skb_size, next_skb_size;
2750
2751         skb_size = skb->len;
2752         next_skb_size = next_skb->len;
2753
2754         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2755
2756         if (next_skb_size) {
2757                 if (next_skb_size <= skb_availroom(skb))
2758                         skb_copy_bits(next_skb, 0, skb_put(skb, next_skb_size),
2759                                       next_skb_size);
2760                 else if (!tcp_skb_shift(skb, next_skb, 1, next_skb_size))
2761                         return false;
2762         }
2763         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2764
2765         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2766
2767         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2768                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2769
2770         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2771                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2772
2773         /* Update sequence range on original skb. */
2774         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2775
2776         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2777         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2778
2779         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2780          * packet counting does not break.
2781          */
2782         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2783         TCP_SKB_CB(skb)->eor = TCP_SKB_CB(next_skb)->eor;
2784
2785         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2786         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2787         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2788                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2789
2790         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2791
2792         tcp_skb_collapse_tstamp(skb, next_skb);
2793
2794         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2795         return true;
2796 }
2797
2798 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2799 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2800 {
2801         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2802                 return false;
2803         if (skb_cloned(skb))
2804                 return false;
2805         if (skb == tcp_send_head(sk))
2806                 return false;
2807         /* Some heuristics for collapsing over SACK'd could be invented */
2808         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2809                 return false;
2810
2811         return true;
2812 }
2813
2814 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2815  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2816  */
2817 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2818                                      int space)
2819 {
2820         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2821         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2822         bool first = true;
2823
2824         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2825                 return;
2826         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2827                 return;
2828
2829         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2830                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2831                         break;
2832
2833                 if (!tcp_skb_can_collapse_to(to))
2834                         break;
2835
2836                 space -= skb->len;
2837
2838                 if (first) {
2839                         first = false;
2840                         continue;
2841                 }
2842
2843                 if (space < 0)
2844                         break;
2845
2846                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2847                         break;
2848
2849                 if (!tcp_collapse_retrans(sk, to))
2850                         break;
2851         }
2852 }
2853
2854 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2855  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2856  * error occurred which prevented the send.
2857  */
2858 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2859 {
2860         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2861         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2862         unsigned int cur_mss;
2863         int diff, len, err;
2864
2865
2866         /* Inconclusive MTU probe */
2867         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2868                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2869
2870         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2871          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2872          */
2873         if (refcount_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2874             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2875                   sk->sk_sndbuf))
2876                 return -EAGAIN;
2877
2878         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2879                 return -EBUSY;
2880
2881         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2882                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2883                         WARN_ON_ONCE(1);
2884                         return -EINVAL;
2885                 }
2886                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2887                         return -ENOMEM;
2888         }
2889
2890         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2891                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2892
2893         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2894
2895         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2896          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2897          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2898          * our retransmit serves as a zero window probe.
2899          */
2900         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2901             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2902                 return -EAGAIN;
2903
2904         len = cur_mss * segs;
2905         if (skb->len > len) {
2906                 if (tcp_fragment(sk, skb, len, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2907                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2908         } else {
2909                 if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2910                         return -ENOMEM;
2911
2912                 diff = tcp_skb_pcount(skb);
2913                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, cur_mss);
2914                 diff -= tcp_skb_pcount(skb);
2915                 if (diff)
2916                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
2917                 if (skb->len < cur_mss)
2918                         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2919         }
2920
2921         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2922         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2923                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2924
2925         /* Update global and local TCP statistics. */
2926         segs = tcp_skb_pcount(skb);
2927         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS, segs);
2928         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2929                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2930         tp->total_retrans += segs;
2931
2932         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2933          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2934          * beyond what csum_start can cover.
2935          */
2936         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2937                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2938                 struct sk_buff *nskb;
2939
2940                 nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2941                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2942                              -ENOBUFS;
2943                 if (!err) {
2944                         skb->skb_mstamp = tp->tcp_mstamp;
2945                         tcp_rate_skb_sent(sk, skb);
2946                 }
2947         } else {
2948                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2949         }
2950
2951         if (likely(!err)) {
2952                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2953         } else if (err != -EBUSY) {
2954                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL, segs);
2955         }
2956         return err;
2957 }
2958
2959 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int segs)
2960 {
2961         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2962         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs);
2963
2964         if (err == 0) {
2965 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2966                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2967                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2968                 }
2969 #endif
2970                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2971                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2972
2973                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2974                 if (!tp->retrans_stamp)
2975                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2976
2977         }
2978
2979         if (tp->undo_retrans < 0)
2980                 tp->undo_retrans = 0;
2981         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2982         return err;
2983 }
2984
2985 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2986  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2987  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2988  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2989  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2990  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2991  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2992  */
2993 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2994 {
2995         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2996         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2997         struct sk_buff *skb;
2998         struct sk_buff *hole = NULL;
2999         u32 max_segs;
3000         int mib_idx;
3001
3002         if (!tp->packets_out)
3003                 return;
3004
3005         if (tp->retransmit_skb_hint) {
3006                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
3007         } else {
3008                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
3009         }
3010
3011         max_segs = tcp_tso_segs(sk, tcp_current_mss(sk));
3012         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
3013                 __u8 sacked;
3014                 int segs;
3015
3016                 if (skb == tcp_send_head(sk))
3017                         break;
3018
3019                 if (tcp_pacing_check(sk))
3020                         break;
3021
3022                 /* we could do better than to assign each time */
3023                 if (!hole)
3024                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
3025
3026                 segs = tp->snd_cwnd - tcp_packets_in_flight(tp);
3027                 if (segs <= 0)
3028                         return;
3029                 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
3030                 /* In case tcp_shift_skb_data() have aggregated large skbs,
3031                  * we need to make sure not sending too bigs TSO packets
3032                  */
3033                 segs = min_t(int, segs, max_segs);
3034
3035                 if (tp->retrans_out >= tp->lost_out) {
3036                         break;
3037                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
3038                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
3039                                 hole = skb;
3040                         continue;
3041
3042                 } else {
3043                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
3044                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
3045                         else
3046                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
3047                 }
3048
3049                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
3050                         continue;
3051
3052                 if (tcp_small_queue_check(sk, skb, 1))
3053                         return;
3054
3055                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb, segs))
3056                         return;
3057
3058                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), mib_idx, tcp_skb_pcount(skb));
3059
3060                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3061                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
3062
3063                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk) &&
3064                     icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_REO_TIMEOUT)
3065                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3066                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
3067                                                   TCP_RTO_MAX);
3068         }
3069 }
3070
3071 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
3072  * connection tear down and (memory) recovery.
3073  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
3074  * or even be forced to close flow without any FIN.
3075  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
3076  * with edge trigger epoll()
3077  */
3078 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
3079 {
3080         int amt;
3081
3082         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
3083                 return;
3084         amt = sk_mem_pages(size);
3085         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
3086         sk_memory_allocated_add(sk, amt);
3087
3088         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_memcg)
3089                 mem_cgroup_charge_skmem(sk->sk_memcg, amt);
3090 }
3091
3092 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
3093  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
3094  */
3095 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
3096 {
3097         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
3098         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3099
3100         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
3101          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
3102          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
3103          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
3104          */
3105         if (tskb && (tcp_send_head(sk) || tcp_under_memory_pressure(sk))) {
3106 coalesce:
3107                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
3108                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
3109                 tp->write_seq++;
3110                 if (!tcp_send_head(sk)) {
3111                         /* This means tskb was already sent.
3112                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
3113                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
3114                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
3115                          * does not change tp->snd_nxt.
3116                          */
3117                         tp->snd_nxt++;
3118                         return;
3119                 }
3120         } else {
3121                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
3122                 if (unlikely(!skb)) {
3123                         if (tskb)
3124                                 goto coalesce;
3125                         return;
3126                 }
3127                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3128                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
3129                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
3130                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
3131                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
3132                 tcp_queue_skb(sk, skb);
3133         }
3134         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
3135 }
3136
3137 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
3138  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
3139  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
3140  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
3141  */
3142 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
3143 {
3144         struct sk_buff *skb;
3145
3146         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
3147
3148         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
3149         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
3150         if (!skb) {
3151                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3152                 return;
3153         }
3154
3155         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3156         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3157         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
3158                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
3159         tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3160         /* Send it off. */
3161         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
3162                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
3163 }
3164
3165 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
3166  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
3167  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
3168  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
3169  * and rcv_wscale values will not be correct.
3170  */
3171 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
3172 {
3173         struct sk_buff *skb;
3174
3175         skb = tcp_write_queue_head(sk);
3176         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3177                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
3178                 return -EFAULT;
3179         }
3180         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
3181                 if (skb_cloned(skb)) {
3182                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
3183                         if (!nskb)
3184                                 return -ENOMEM;
3185                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3186                         __skb_header_release(nskb);
3187                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
3188                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3189                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
3190                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
3191                         skb = nskb;
3192                 }
3193
3194                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
3195                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
3196         }
3197         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3198 }
3199
3200 /**
3201  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
3202  * sk: listener socket
3203  * dst: dst entry attached to the SYNACK
3204  * req: request_sock pointer
3205  *
3206  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
3207  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
3208  */
3209 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
3210                                 struct request_sock *req,
3211                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3212                                 enum tcp_synack_type synack_type)
3213 {
3214         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3215         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3216         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3217         struct tcp_out_options opts;
3218         struct sk_buff *skb;
3219         int tcp_header_size;
3220         struct tcphdr *th;
3221         int mss;
3222
3223         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3224         if (unlikely(!skb)) {
3225                 dst_release(dst);
3226                 return NULL;
3227         }
3228         /* Reserve space for headers. */
3229         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3230
3231         switch (synack_type) {
3232         case TCP_SYNACK_NORMAL:
3233                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3234                 break;
3235         case TCP_SYNACK_COOKIE:
3236                 /* Under synflood, we do not attach skb to a socket,
3237                  * to avoid false sharing.
3238                  */
3239                 break;
3240         case TCP_SYNACK_FASTOPEN:
3241                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3242                  * cpu might call us concurrently.
3243                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3244                  */
3245                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3246                 break;
3247         }
3248         skb_dst_set(skb, dst);
3249
3250         mss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3251
3252         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3253 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3254         if (unlikely(req->cookie_ts))
3255                 skb->skb_mstamp = cookie_init_timestamp(req);
3256         else
3257 #endif
3258                 skb->skb_mstamp = tcp_clock_us();
3259
3260 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3261         rcu_read_lock();
3262         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3263 #endif
3264         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3265         tcp_header_size = tcp_synack_options(req, mss, skb, &opts, md5,
3266                                              foc, synack_type) + sizeof(*th);
3267
3268         skb_push(skb, tcp_header_size);
3269         skb_reset_transport_header(skb);
3270
3271         th = (struct tcphdr *)skb->data;
3272         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3273         th->syn = 1;
3274         th->ack = 1;
3275         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3276         th->source = htons(ireq->ir_num);
3277         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3278         skb->mark = ireq->ir_mark;
3279         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3280         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3281         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3282         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3283
3284         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3285         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3286         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3287         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3288         __TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3289
3290 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3291         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3292         if (md5)
3293                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3294                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3295         rcu_read_unlock();
3296 #endif
3297
3298         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3299         skb->tstamp = 0;
3300         return skb;
3301 }
3302 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3303
3304 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3305 {
3306         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3307         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3308         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3309
3310         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3311                 return;
3312
3313         rcu_read_lock();
3314         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3315         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3316                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3317                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3318                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3319         }
3320         rcu_read_unlock();
3321 }
3322
3323 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3324 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3325 {
3326         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3327         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3328         __u8 rcv_wscale;
3329         u32 rcv_wnd;
3330
3331         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3332          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3333          */
3334         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
3335         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)
3336                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
3337
3338 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3339         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3340                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3341 #endif
3342
3343         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3344         if (tp->rx_opt.user_mss)
3345                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3346         tp->max_window = 0;
3347         tcp_mtup_init(sk);
3348         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3349
3350         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3351
3352         if (!tp->window_clamp)
3353                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3354         tp->advmss = tcp_mss_clamp(tp, dst_metric_advmss(dst));
3355
3356         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3357
3358         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3359         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3360             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3361                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3362
3363         rcv_wnd = tcp_rwnd_init_bpf(sk);
3364         if (rcv_wnd == 0)
3365                 rcv_wnd = dst_metric(dst, RTAX_INITRWND);
3366
3367         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
3368                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3369                                   &tp->rcv_wnd,
3370                                   &tp->window_clamp,
3371                                   sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling,
3372                                   &rcv_wscale,
3373                                   rcv_wnd);
3374
3375         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3376         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3377
3378         sk->sk_err = 0;
3379         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3380         tp->snd_wnd = 0;
3381         tcp_init_wl(tp, 0);
3382         tcp_write_queue_purge(sk);
3383         tp->snd_una = tp->write_seq;
3384         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3385         tp->snd_up = tp->write_seq;
3386         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3387
3388         if (likely(!tp->repair))
3389                 tp->rcv_nxt = 0;
3390         else
3391                 tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3392         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3393         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3394
3395         inet_csk(sk)->icsk_rto = tcp_timeout_init(sk);
3396         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3397         tcp_clear_retrans(tp);
3398 }
3399
3400 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3401 {
3402         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3403         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3404
3405         tcb->end_seq += skb->len;
3406         __skb_header_release(skb);
3407         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
3408         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3409         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3410         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3411         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3412 }
3413
3414 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3415  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3416  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3417  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3418  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3419  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3420  */
3421 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3422 {
3423         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3424         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3425         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3426         int space, err = 0;
3427         struct sk_buff *syn_data;
3428
3429         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3430         if (!tcp_fastopen_cookie_check(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie))
3431                 goto fallback;
3432
3433         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3434          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3435          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3436          */
3437         tp->rx_opt.mss_clamp = tcp_mss_clamp(tp, tp->rx_opt.mss_clamp);
3438         /* Sync mss_cache after updating the mss_clamp */
3439         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
3440
3441         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie) -
3442                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3443
3444         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3445
3446         /* limit to order-0 allocations */
3447         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3448
3449         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3450         if (!syn_data)
3451                 goto fallback;
3452         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3453         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3454         if (space) {
3455                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3456                                             &fo->data->msg_iter);
3457                 if (unlikely(!copied)) {
3458                         kfree_skb(syn_data);
3459                         goto fallback;
3460                 }
3461                 if (copied != space) {
3462                         skb_trim(syn_data, copied);
3463                         space = copied;
3464                 }
3465         }
3466         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3467         if (space == fo->size)
3468                 fo->data = NULL;
3469         fo->copied = space;
3470
3471         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3472         if (syn_data->len)
3473                 tcp_chrono_start(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3474
3475         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3476
3477         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3478
3479         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3480          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3481          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3482          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3483          */
3484         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3485         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3486         if (!err) {
3487                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3488                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3489                 goto done;
3490         }
3491
3492         /* data was not sent, this is our new send_head */
3493         sk->sk_send_head = syn_data;
3494         tp->packets_out -= tcp_skb_pcount(syn_data);
3495
3496 fallback:
3497         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3498         if (fo->cookie.len > 0)
3499                 fo->cookie.len = 0;
3500         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3501         if (err)
3502                 tp->syn_fastopen = 0;
3503 done:
3504         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3505         return err;
3506 }
3507
3508 /* Build a SYN and send it off. */
3509 int tcp_connect(struct sock *sk)
3510 {
3511         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3512         struct sk_buff *buff;
3513         int err;
3514
3515         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_TCP_CONNECT_CB);
3516
3517         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3518                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3519
3520         tcp_connect_init(sk);
3521
3522         if (unlikely(tp->repair)) {
3523                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3524                 return 0;
3525         }
3526
3527         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3528         if (unlikely(!buff))
3529                 return -ENOBUFS;
3530
3531         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3532         tcp_mstamp_refresh(tp);
3533         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp(tp);
3534         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3535         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3536
3537         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3538         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3539               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3540         if (err == -ECONNREFUSED)
3541                 return err;
3542
3543         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3544          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3545          */
3546         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3547         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3548         buff = tcp_send_head(sk);
3549         if (unlikely(buff)) {
3550                 tp->snd_nxt     = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3551                 tp->pushed_seq  = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
3552         }
3553         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3554
3555         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3556         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3557                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3558         return 0;
3559 }
3560 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3561
3562 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3563  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3564  * for details.
3565  */
3566 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3567 {
3568         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3569         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3570         unsigned long timeout;
3571
3572         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3573                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3574                 int max_ato = HZ / 2;
3575
3576                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3577                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3578                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3579
3580                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3581
3582                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3583                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3584                  * directly.
3585                  */
3586                 if (tp->srtt_us) {
3587                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3588                                         TCP_DELACK_MIN);
3589
3590                         if (rtt < max_ato)
3591                                 max_ato = rtt;
3592                 }
3593
3594                 ato = min(ato, max_ato);
3595         }
3596
3597         /* Stay within the limit we were given */
3598         timeout = jiffies + ato;
3599
3600         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3601         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3602                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3603                  * send ACK now.
3604                  */
3605                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3606                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3607                         tcp_send_ack(sk);
3608                         return;
3609                 }
3610
3611                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3612                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3613         }
3614         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3615         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3616         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3617 }
3618
3619 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3620 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3621 {
3622         struct sk_buff *buff;
3623
3624         /* If we have been reset, we may not send again. */
3625         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3626                 return;
3627
3628         /* We are not putting this on the write queue, so
3629          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3630          * sock.
3631          */
3632         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3633                          sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3634         if (unlikely(!buff)) {
3635                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3636                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3637                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3638                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3639                 return;
3640         }
3641
3642         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3643         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3644         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3645
3646         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3647          * too much.
3648          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3649          */
3650         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3651
3652         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3653         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, (__force gfp_t)0, rcv_nxt);
3654 }
3655 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3656
3657 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3658 {
3659         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3660 }
3661
3662 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3663  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3664  *
3665  * Question: what should we make while urgent mode?
3666  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3667  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3668  *
3669  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3670  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3671  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3672  */
3673 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3674 {
3675         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3676         struct sk_buff *skb;
3677
3678         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3679         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER,
3680                         sk_gfp_mask(sk, GFP_ATOMIC | __GFP_NOWARN));
3681         if (!skb)
3682                 return -1;
3683
3684         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3685         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3686         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3687          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3688          * send it.
3689          */
3690         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3691         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3692         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, (__force gfp_t)0);
3693 }
3694
3695 /* Called from setsockopt( ... TCP_REPAIR ) */
3696 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3697 {
3698         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3699                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3700                 tcp_mstamp_refresh(tcp_sk(sk));
3701                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3702         }
3703 }
3704
3705 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3706 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3707 {
3708         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3709         struct sk_buff *skb;
3710
3711         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3712                 return -1;
3713
3714         skb = tcp_send_head(sk);
3715         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3716                 int err;
3717                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3718                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3719
3720                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3721                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3722
3723                 /* We are probing the opening of a window
3724                  * but the window size is != 0
3725                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3726                  */
3727                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3728                     skb->len > mss) {
3729                         seg_size = min(seg_size, mss);
3730                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3731                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3732                                 return -1;
3733                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3734                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3735
3736                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3737                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3738                 if (!err)
3739                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3740                 return err;
3741         } else {
3742                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3743                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3744                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3745         }
3746 }
3747
3748 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3749  * a partial packet else a zero probe.
3750  */
3751 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3752 {
3753         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3754         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3755         struct net *net = sock_net(sk);
3756         unsigned long probe_max;
3757         int err;
3758
3759         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3760
3761         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3762                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3763                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3764                 icsk->icsk_backoff = 0;
3765                 return;
3766         }
3767
3768         if (err <= 0) {
3769                 if (icsk->icsk_backoff < net->ipv4.sysctl_tcp_retries2)
3770                         icsk->icsk_backoff++;
3771                 icsk->icsk_probes_out++;
3772                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3773         } else {
3774                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3775                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3776                  * Let local senders to fight for local resources.
3777                  *
3778                  * Use accumulated backoff yet.
3779                  */
3780                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3781                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3782                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3783         }
3784         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3785                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3786                                   TCP_RTO_MAX);
3787 }
3788
3789 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3790 {
3791         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3792         struct flowi fl;
3793         int res;
3794
3795         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3796         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, TCP_SYNACK_NORMAL);
3797         if (!res) {
3798                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3799                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3800                 if (unlikely(tcp_passive_fastopen(sk)))
3801                         tcp_sk(sk)->total_retrans++;
3802         }
3803         return res;
3804 }
3805 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);