]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - net/ipv4/tcp_output.c
Merge branch 'locking-core-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[karo-tx-linux.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of two TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 131072;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 unsigned int sysctl_tcp_notsent_lowat __read_mostly = UINT_MAX;
69 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_notsent_lowat);
70
71 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
72                            int push_one, gfp_t gfp);
73
74 /* Account for new data that has been sent to the network. */
75 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
76 {
77         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
78         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
79         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
80
81         tcp_advance_send_head(sk, skb);
82         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
83
84         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
85         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
86             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
87                 tcp_rearm_rto(sk);
88         }
89
90         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
91                       tcp_skb_pcount(skb));
92 }
93
94 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
95  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
96  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
97  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
98  * invalid. OK, let's make this for now:
99  */
100 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
101 {
102         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
103
104         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
105                 return tp->snd_nxt;
106         else
107                 return tcp_wnd_end(tp);
108 }
109
110 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
111  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
112  *
113  * 1. It is independent of path mtu.
114  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
115  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
116  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
117  *    large MSS.
118  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
119  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
120  *    This may be overridden via information stored in routing table.
121  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
122  *    probably even Jumbo".
123  */
124 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
125 {
126         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
127         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
128         int mss = tp->advmss;
129
130         if (dst) {
131                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
132
133                 if (metric < mss) {
134                         mss = metric;
135                         tp->advmss = mss;
136                 }
137         }
138
139         return (__u16)mss;
140 }
141
142 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
143  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
144 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
145 {
146         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
147         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
148         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
149         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
150
151         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
152
153         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
154         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
155
156         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
157                 cwnd >>= 1;
158         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
159         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
160         tp->snd_cwnd_used = 0;
161 }
162
163 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
164 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
165                                 struct sock *sk)
166 {
167         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
168         const u32 now = tcp_time_stamp;
169         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
170
171         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
172             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
173                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
174
175         tp->lsndtime = now;
176
177         /* If it is a reply for ato after last received
178          * packet, enter pingpong mode.
179          */
180         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato &&
181             (!dst || !dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)))
182                         icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
183 }
184
185 /* Account for an ACK we sent. */
186 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
187 {
188         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
189         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
190 }
191
192
193 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
194 {
195         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
196          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
197          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
198          * limit when mss is larger than 1460.
199          */
200         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
201
202         if (mss > 1460)
203                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
204         return init_rwnd;
205 }
206
207 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
208  * Based on the assumption that the given amount of space
209  * will be offered. Store the results in the tp structure.
210  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
211  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
212  * This MUST be enforced by all callers.
213  */
214 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
215                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
216                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
217                                __u32 init_rcv_wnd)
218 {
219         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
220
221         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
222         if (*window_clamp == 0)
223                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
224         space = min(*window_clamp, space);
225
226         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
227         if (space > mss)
228                 space = (space / mss) * mss;
229
230         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
231          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
232          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
233          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
234          * unless the remote has sent us a window scaling option,
235          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
236          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
237          */
238         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
239                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
240         else
241                 (*rcv_wnd) = space;
242
243         (*rcv_wscale) = 0;
244         if (wscale_ok) {
245                 /* Set window scaling on max possible window
246                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
247                  */
248                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
249                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
250                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
251                         space >>= 1;
252                         (*rcv_wscale)++;
253                 }
254         }
255
256         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
257                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
258                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
259                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
260         }
261
262         /* Set the clamp no higher than max representable value */
263         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
266
267 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
268  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
269  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
270  * frame.
271  */
272 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
273 {
274         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
275         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
276         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
277         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
278
279         /* Never shrink the offered window */
280         if (new_win < cur_win) {
281                 /* Danger Will Robinson!
282                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
283                  * we will not be able to advertise a zero
284                  * window in time.  --DaveM
285                  *
286                  * Relax Will Robinson.
287                  */
288                 if (new_win == 0)
289                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
290                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
291                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
292         }
293         tp->rcv_wnd = new_win;
294         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
295
296         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
297          * scaled window.
298          */
299         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
300                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
301         else
302                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
303
304         /* RFC1323 scaling applied */
305         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
306
307         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
308         if (new_win == 0) {
309                 tp->pred_flags = 0;
310                 if (old_win)
311                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
312                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
313         } else if (old_win == 0) {
314                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
315         }
316
317         return new_win;
318 }
319
320 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
321 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
322 {
323         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
324         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
325                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
326 }
327
328 /* Packet ECN state for a SYN.  */
329 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
330 {
331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
332
333         tp->ecn_flags = 0;
334         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
335                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
336                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
337         }
338 }
339
340 static __inline__ void
341 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
342 {
343         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
344                 th->ece = 1;
345 }
346
347 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
348  * be sent.
349  */
350 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
351                                 int tcp_header_len)
352 {
353         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
354
355         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
356                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
357                 if (skb->len != tcp_header_len &&
358                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
359                         INET_ECN_xmit(sk);
360                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
361                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
362                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
363                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
364                         }
365                 } else {
366                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
367                         INET_ECN_dontxmit(sk);
368                 }
369                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
370                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
371         }
372 }
373
374 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
375  * auto increment end seqno.
376  */
377 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
378 {
379         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
380
381         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
382         skb->csum = 0;
383
384         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
385         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
386
387         shinfo->gso_segs = 1;
388         shinfo->gso_size = 0;
389         shinfo->gso_type = 0;
390
391         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
392         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
393                 seq++;
394         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
395 }
396
397 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
398 {
399         return tp->snd_una != tp->snd_up;
400 }
401
402 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
403 #define OPTION_TS               (1 << 1)
404 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
405 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
406 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
407
408 struct tcp_out_options {
409         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
410         u16 mss;                /* 0 to disable */
411         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
412         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
413         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
414         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
415         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
416         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
417 };
418
419 /* Write previously computed TCP options to the packet.
420  *
421  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
422  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
423  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
424  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
425  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
426  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
427  * particular reason why the ordering would need to be changed).
428  *
429  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
430  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
431  */
432 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
433                               struct tcp_out_options *opts)
434 {
435         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
436
437         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
438                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
439                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
440                 /* overload cookie hash location */
441                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
442                 ptr += 4;
443         }
444
445         if (unlikely(opts->mss)) {
446                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
447                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
448                                opts->mss);
449         }
450
451         if (likely(OPTION_TS & options)) {
452                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
453                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
454                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
455                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
456                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
457                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
458                 } else {
459                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
460                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
461                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
462                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
463                 }
464                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
465                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
466         }
467
468         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
469                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
470                                (TCPOPT_NOP << 16) |
471                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
472                                TCPOLEN_SACK_PERM);
473         }
474
475         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
476                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
477                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
478                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
479                                opts->ws);
480         }
481
482         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
483                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
484                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
485                 int this_sack;
486
487                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
488                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
489                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
490                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
491                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
492
493                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
494                      ++this_sack) {
495                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
496                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
497                 }
498
499                 tp->rx_opt.dsack = 0;
500         }
501
502         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
503                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
504
505                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
506                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
507                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
508
509                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
510                 if ((foc->len & 3) == 2) {
511                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
512                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
513                 }
514                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
515         }
516 }
517
518 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
519  * network wire format yet.
520  */
521 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
522                                 struct tcp_out_options *opts,
523                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
524 {
525         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
526         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
527         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
528
529 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
530         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
531         if (*md5) {
532                 opts->options |= OPTION_MD5;
533                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
534         }
535 #else
536         *md5 = NULL;
537 #endif
538
539         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
540          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
541          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
542          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
543          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
544          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
545          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
546          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
547          * going out.  */
548         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
549         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
550
551         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
552                 opts->options |= OPTION_TS;
553                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
554                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
555                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
556         }
557         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
558                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
559                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
560                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
561         }
562         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
563                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
564                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
565                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
566         }
567
568         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
569                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
570                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
571                 if (remaining >= need) {
572                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
573                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
574                         remaining -= need;
575                         tp->syn_fastopen = 1;
576                 }
577         }
578
579         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
580 }
581
582 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
583 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
584                                    struct request_sock *req,
585                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
586                                    struct tcp_out_options *opts,
587                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
588                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
589 {
590         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
591         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
592
593 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
594         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
595         if (*md5) {
596                 opts->options |= OPTION_MD5;
597                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
598
599                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
600                  * options. There was discussion about disabling SACK
601                  * rather than TS in order to fit in better with old,
602                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
603                  */
604                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
605         }
606 #else
607         *md5 = NULL;
608 #endif
609
610         /* We always send an MSS option. */
611         opts->mss = mss;
612         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
613
614         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
615                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
616                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
617                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
618         }
619         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
620                 opts->options |= OPTION_TS;
621                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
622                 opts->tsecr = req->ts_recent;
623                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
624         }
625         if (likely(ireq->sack_ok)) {
626                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
627                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
628                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
629         }
630         if (foc != NULL) {
631                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
632                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
633                 if (remaining >= need) {
634                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
635                         opts->fastopen_cookie = foc;
636                         remaining -= need;
637                 }
638         }
639
640         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
641 }
642
643 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
644  * final wire format yet.
645  */
646 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
647                                         struct tcp_out_options *opts,
648                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
649 {
650         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
651         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
652         unsigned int size = 0;
653         unsigned int eff_sacks;
654
655         opts->options = 0;
656
657 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
658         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
659         if (unlikely(*md5)) {
660                 opts->options |= OPTION_MD5;
661                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
662         }
663 #else
664         *md5 = NULL;
665 #endif
666
667         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
668                 opts->options |= OPTION_TS;
669                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
670                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
671                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
672         }
673
674         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
675         if (unlikely(eff_sacks)) {
676                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
677                 opts->num_sack_blocks =
678                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
679                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
680                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
681                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
682                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
683         }
684
685         return size;
686 }
687
688
689 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
690  *
691  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
692  * to reduce RTT and bufferbloat.
693  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
694  *
695  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
696  * needs to be reallocated in a driver.
697  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
698  *
699  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
700  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
701  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
702  */
703 struct tsq_tasklet {
704         struct tasklet_struct   tasklet;
705         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
706 };
707 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
708
709 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
710 {
711         if ((1 << sk->sk_state) &
712             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
713              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
714                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
715                                0, GFP_ATOMIC);
716 }
717 /*
718  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
719  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
720  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
721  * interrupt us (non NAPI drivers)
722  */
723 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
724 {
725         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
726         LIST_HEAD(list);
727         unsigned long flags;
728         struct list_head *q, *n;
729         struct tcp_sock *tp;
730         struct sock *sk;
731
732         local_irq_save(flags);
733         list_splice_init(&tsq->head, &list);
734         local_irq_restore(flags);
735
736         list_for_each_safe(q, n, &list) {
737                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
738                 list_del(&tp->tsq_node);
739
740                 sk = (struct sock *)tp;
741                 bh_lock_sock(sk);
742
743                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
744                         tcp_tsq_handler(sk);
745                 } else {
746                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
747                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
748                 }
749                 bh_unlock_sock(sk);
750
751                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
752                 sk_free(sk);
753         }
754 }
755
756 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
757                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
758                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
759                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
760 /**
761  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
762  * @sk: socket
763  *
764  * called from release_sock() to perform protocol dependent
765  * actions before socket release.
766  */
767 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
768 {
769         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
770         unsigned long flags, nflags;
771
772         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
773         do {
774                 flags = tp->tsq_flags;
775                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
776                         return;
777                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
778         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
779
780         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
781                 tcp_tsq_handler(sk);
782
783         /* Here begins the tricky part :
784          * We are called from release_sock() with :
785          * 1) BH disabled
786          * 2) sk_lock.slock spinlock held
787          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
788          *
789          * But following code is meant to be called from BH handlers,
790          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
791          */
792         sock_release_ownership(sk);
793
794         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
795                 tcp_write_timer_handler(sk);
796                 __sock_put(sk);
797         }
798         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
799                 tcp_delack_timer_handler(sk);
800                 __sock_put(sk);
801         }
802         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
803                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
804                 __sock_put(sk);
805         }
806 }
807 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
808
809 void __init tcp_tasklet_init(void)
810 {
811         int i;
812
813         for_each_possible_cpu(i) {
814                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
815
816                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
817                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
818                              tcp_tasklet_func,
819                              (unsigned long)tsq);
820         }
821 }
822
823 /*
824  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
825  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
826  * hold qdisc lock.
827  */
828 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
829 {
830         struct sock *sk = skb->sk;
831         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
832
833         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
834             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
835                 unsigned long flags;
836                 struct tsq_tasklet *tsq;
837
838                 /* Keep a ref on socket.
839                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
840                  */
841                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
842
843                 /* queue this socket to tasklet queue */
844                 local_irq_save(flags);
845                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
846                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
847                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
848                 local_irq_restore(flags);
849         } else {
850                 sock_wfree(skb);
851         }
852 }
853
854 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
855  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
856  * transmission and possible later retransmissions.
857  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
858  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
859  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
860  * device.
861  *
862  * We are working here with either a clone of the original
863  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
864  */
865 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
866                             gfp_t gfp_mask)
867 {
868         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
869         struct inet_sock *inet;
870         struct tcp_sock *tp;
871         struct tcp_skb_cb *tcb;
872         struct tcp_out_options opts;
873         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
874         struct tcp_md5sig_key *md5;
875         struct tcphdr *th;
876         int err;
877
878         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
879
880         if (clone_it) {
881                 const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
882
883                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
884
885                 if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
886                              fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE))
887                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
888                                       LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
889
890                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
891                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
892                 else
893                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
894                 if (unlikely(!skb))
895                         return -ENOBUFS;
896                 /* Our usage of tstamp should remain private */
897                 skb->tstamp.tv64 = 0;
898         }
899
900         inet = inet_sk(sk);
901         tp = tcp_sk(sk);
902         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
903         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
904
905         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
906                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
907         else
908                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
909                                                            &md5);
910         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
911
912         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
913                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
914
915         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
916          * another queue.
917          */
918         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
919
920         skb_push(skb, tcp_header_size);
921         skb_reset_transport_header(skb);
922
923         skb_orphan(skb);
924         skb->sk = sk;
925         skb->destructor = tcp_wfree;
926         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
927
928         /* Build TCP header and checksum it. */
929         th = tcp_hdr(skb);
930         th->source              = inet->inet_sport;
931         th->dest                = inet->inet_dport;
932         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
933         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
934         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
935                                         tcb->tcp_flags);
936
937         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
938                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
939                  * is never scaled.
940                  */
941                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
942         } else {
943                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
944         }
945         th->check               = 0;
946         th->urg_ptr             = 0;
947
948         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
949         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
950                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
951                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
952                         th->urg = 1;
953                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
954                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
955                         th->urg = 1;
956                 }
957         }
958
959         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
960         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
961                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
962
963 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
964         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
965         if (md5) {
966                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
967                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
968                                                md5, sk, NULL, skb);
969         }
970 #endif
971
972         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
973
974         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
975                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
976
977         if (skb->len != tcp_header_size)
978                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
979
980         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
981                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
982                               tcp_skb_pcount(skb));
983
984         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
985         if (likely(err <= 0))
986                 return err;
987
988         tcp_enter_cwr(sk, 1);
989
990         return net_xmit_eval(err);
991 }
992
993 /* This routine just queues the buffer for sending.
994  *
995  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
996  * otherwise socket can stall.
997  */
998 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
999 {
1000         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1001
1002         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1003         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1004         skb_header_release(skb);
1005         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1006         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1007         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1008 }
1009
1010 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1011 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1012                                  unsigned int mss_now)
1013 {
1014         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1015
1016         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
1017         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
1018
1019         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1020                 /* Avoid the costly divide in the normal
1021                  * non-TSO case.
1022                  */
1023                 shinfo->gso_segs = 1;
1024                 shinfo->gso_size = 0;
1025                 shinfo->gso_type = 0;
1026         } else {
1027                 shinfo->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1028                 shinfo->gso_size = mss_now;
1029                 shinfo->gso_type = sk->sk_gso_type;
1030         }
1031 }
1032
1033 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1034  * skb is counted to fackets_out or not.
1035  */
1036 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1037                                    int decr)
1038 {
1039         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1040
1041         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1042                 return;
1043
1044         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1045                 tp->fackets_out -= decr;
1046 }
1047
1048 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1049  * tweaks to fix counters
1050  */
1051 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1052 {
1053         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1054
1055         tp->packets_out -= decr;
1056
1057         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1058                 tp->sacked_out -= decr;
1059         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1060                 tp->retrans_out -= decr;
1061         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1062                 tp->lost_out -= decr;
1063
1064         /* Reno case is special. Sigh... */
1065         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1066                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1067
1068         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1069
1070         if (tp->lost_skb_hint &&
1071             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1072             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1073                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1074
1075         tcp_verify_left_out(tp);
1076 }
1077
1078 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1079  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1080  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1081  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1082  */
1083 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1084                  unsigned int mss_now)
1085 {
1086         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1087         struct sk_buff *buff;
1088         int nsize, old_factor;
1089         int nlen;
1090         u8 flags;
1091
1092         if (WARN_ON(len > skb->len))
1093                 return -EINVAL;
1094
1095         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1096         if (nsize < 0)
1097                 nsize = 0;
1098
1099         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1100                 return -ENOMEM;
1101
1102         /* Get a new skb... force flag on. */
1103         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1104         if (buff == NULL)
1105                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1106
1107         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1108         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1109         nlen = skb->len - len - nsize;
1110         buff->truesize += nlen;
1111         skb->truesize -= nlen;
1112
1113         /* Correct the sequence numbers. */
1114         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1115         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1116         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1117
1118         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1119         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1120         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1121         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1122         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1123
1124         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1125                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1126                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1127                                                        skb_put(buff, nsize),
1128                                                        nsize, 0);
1129
1130                 skb_trim(skb, len);
1131
1132                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1133         } else {
1134                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1135                 skb_split(skb, buff, len);
1136         }
1137
1138         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1139
1140         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1141          * skbs, which it never sent before. --ANK
1142          */
1143         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1144         buff->tstamp = skb->tstamp;
1145
1146         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1147
1148         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1149         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1150         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1151
1152         /* If this packet has been sent out already, we must
1153          * adjust the various packet counters.
1154          */
1155         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1156                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1157                         tcp_skb_pcount(buff);
1158
1159                 if (diff)
1160                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1161         }
1162
1163         /* Link BUFF into the send queue. */
1164         skb_header_release(buff);
1165         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1166
1167         return 0;
1168 }
1169
1170 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1171  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1172  * immediately discarded.
1173  */
1174 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1175 {
1176         struct skb_shared_info *shinfo;
1177         int i, k, eat;
1178
1179         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1180         if (eat) {
1181                 __skb_pull(skb, eat);
1182                 len -= eat;
1183                 if (!len)
1184                         return;
1185         }
1186         eat = len;
1187         k = 0;
1188         shinfo = skb_shinfo(skb);
1189         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1190                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1191
1192                 if (size <= eat) {
1193                         skb_frag_unref(skb, i);
1194                         eat -= size;
1195                 } else {
1196                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1197                         if (eat) {
1198                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1199                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1200                                 eat = 0;
1201                         }
1202                         k++;
1203                 }
1204         }
1205         shinfo->nr_frags = k;
1206
1207         skb_reset_tail_pointer(skb);
1208         skb->data_len -= len;
1209         skb->len = skb->data_len;
1210 }
1211
1212 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1213 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1214 {
1215         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1216                 return -ENOMEM;
1217
1218         __pskb_trim_head(skb, len);
1219
1220         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1221         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1222
1223         skb->truesize        -= len;
1224         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1225         sk_mem_uncharge(sk, len);
1226         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1227
1228         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1229         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1230                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1231
1232         return 0;
1233 }
1234
1235 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1236 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1237 {
1238         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1239         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1240         int mss_now;
1241
1242         /* Calculate base mss without TCP options:
1243            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1244          */
1245         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1246
1247         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1248         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1249                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1250
1251                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1252                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1253         }
1254
1255         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1256         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1257                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1258
1259         /* Now subtract optional transport overhead */
1260         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1261
1262         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1263         if (mss_now < 48)
1264                 mss_now = 48;
1265         return mss_now;
1266 }
1267
1268 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1269 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1270 {
1271         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1272         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1273                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1274 }
1275
1276 /* Inverse of above */
1277 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1278 {
1279         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1280         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1281         int mtu;
1282
1283         mtu = mss +
1284               tp->tcp_header_len +
1285               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1286               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1287
1288         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1289         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1290                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1291
1292                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1293                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1294         }
1295         return mtu;
1296 }
1297
1298 /* MTU probing init per socket */
1299 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1300 {
1301         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1302         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1303
1304         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1305         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1306                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1307         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1308         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1309 }
1310 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1311
1312 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1313
1314    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1315    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1316
1317    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1318    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1319    It also does not include TCP options.
1320
1321    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1322
1323    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1324    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1325    taking into account current pmtu, but never exceeds
1326    tp->rx_opt.mss_clamp.
1327
1328    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1329    DOES NOT include either tcp or ip options.
1330
1331    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1332    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1333  */
1334 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1335 {
1336         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1337         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1338         int mss_now;
1339
1340         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1341                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1342
1343         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1344         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1345
1346         /* And store cached results */
1347         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1348         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1349                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1350         tp->mss_cache = mss_now;
1351
1352         return mss_now;
1353 }
1354 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1355
1356 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1357  * and even PMTU discovery events into account.
1358  */
1359 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1360 {
1361         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1362         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1363         u32 mss_now;
1364         unsigned int header_len;
1365         struct tcp_out_options opts;
1366         struct tcp_md5sig_key *md5;
1367
1368         mss_now = tp->mss_cache;
1369
1370         if (dst) {
1371                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1372                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1373                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1374         }
1375
1376         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1377                      sizeof(struct tcphdr);
1378         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1379          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1380          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1381          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1382         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1383                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1384                 mss_now -= delta;
1385         }
1386
1387         return mss_now;
1388 }
1389
1390 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1391 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1392 {
1393         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1394
1395         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1396                 /* Network is feed fully. */
1397                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1398                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1399         } else {
1400                 /* Network starves. */
1401                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1402                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1403
1404                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1405                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1406                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1407         }
1408 }
1409
1410 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1411 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1412 {
1413         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1414                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1415 }
1416
1417 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1418  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1419  * The test is really :
1420  * if ((skb->len % mss) != 0)
1421  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1422  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1423  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1424  */
1425 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1426                                 const struct sk_buff *skb)
1427 {
1428         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1429                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1430 }
1431
1432 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1433  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1434  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1435  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1436  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1437  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1438  */
1439 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1440                             int nonagle)
1441 {
1442         return partial &&
1443                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1444                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1445 }
1446 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1447 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1448                                         const struct sk_buff *skb,
1449                                         unsigned int mss_now,
1450                                         unsigned int max_segs,
1451                                         int nonagle)
1452 {
1453         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1454         u32 partial, needed, window, max_len;
1455
1456         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1457         max_len = mss_now * max_segs;
1458
1459         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1460                 return max_len;
1461
1462         needed = min(skb->len, window);
1463
1464         if (max_len <= needed)
1465                 return max_len;
1466
1467         partial = needed % mss_now;
1468         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1469          * to include this last segment in this skb.
1470          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1471          */
1472         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1473                 return needed - partial;
1474
1475         return needed;
1476 }
1477
1478 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1479  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1480  */
1481 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1482                                          const struct sk_buff *skb)
1483 {
1484         u32 in_flight, cwnd;
1485
1486         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1487         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1488             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1489                 return 1;
1490
1491         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1492         cwnd = tp->snd_cwnd;
1493         if (in_flight < cwnd)
1494                 return (cwnd - in_flight);
1495
1496         return 0;
1497 }
1498
1499 /* Initialize TSO state of a skb.
1500  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1501  * SKB onto the wire.
1502  */
1503 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1504                              unsigned int mss_now)
1505 {
1506         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1507
1508         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1509                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1510                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1511         }
1512         return tso_segs;
1513 }
1514
1515
1516 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1517  * sent now.
1518  */
1519 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1520                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1521 {
1522         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1523          * write_queue (they have no chances to get new data).
1524          *
1525          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1526          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1527          */
1528         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1529                 return true;
1530
1531         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1532         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1533                 return true;
1534
1535         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1536                 return true;
1537
1538         return false;
1539 }
1540
1541 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1542 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1543                              const struct sk_buff *skb,
1544                              unsigned int cur_mss)
1545 {
1546         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1547
1548         if (skb->len > cur_mss)
1549                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1550
1551         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1552 }
1553
1554 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1555  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1556  * packets allowed by the congestion window.
1557  */
1558 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1559                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1560 {
1561         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1562         unsigned int cwnd_quota;
1563
1564         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1565
1566         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1567                 return 0;
1568
1569         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1570         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1571                 cwnd_quota = 0;
1572
1573         return cwnd_quota;
1574 }
1575
1576 /* Test if sending is allowed right now. */
1577 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1578 {
1579         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1580         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1581
1582         return skb &&
1583                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1584                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1585                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1586 }
1587
1588 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1589  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1590  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1591  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1592  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1593  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1594  */
1595 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1596                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1597 {
1598         struct sk_buff *buff;
1599         int nlen = skb->len - len;
1600         u8 flags;
1601
1602         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1603         if (skb->len != skb->data_len)
1604                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1605
1606         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1607         if (unlikely(buff == NULL))
1608                 return -ENOMEM;
1609
1610         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1611         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1612         buff->truesize += nlen;
1613         skb->truesize -= nlen;
1614
1615         /* Correct the sequence numbers. */
1616         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1617         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1618         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1619
1620         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1621         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1622         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1623         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1624
1625         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1626         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1627
1628         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1629         skb_split(skb, buff, len);
1630
1631         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1632         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1633         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1634
1635         /* Link BUFF into the send queue. */
1636         skb_header_release(buff);
1637         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1638
1639         return 0;
1640 }
1641
1642 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1643  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1644  *
1645  * This algorithm is from John Heffner.
1646  */
1647 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1648 {
1649         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1650         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1651         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1652         int win_divisor;
1653
1654         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1655                 goto send_now;
1656
1657         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1658                 goto send_now;
1659
1660         /* Defer for less than two clock ticks. */
1661         if (tp->tso_deferred &&
1662             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1663                 goto send_now;
1664
1665         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1666
1667         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1668
1669         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1670
1671         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1672         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1673
1674         limit = min(send_win, cong_win);
1675
1676         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1677         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1678                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1679                 goto send_now;
1680
1681         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1682         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1683                 goto send_now;
1684
1685         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1686         if (win_divisor) {
1687                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1688
1689                 /* If at least some fraction of a window is available,
1690                  * just use it.
1691                  */
1692                 chunk /= win_divisor;
1693                 if (limit >= chunk)
1694                         goto send_now;
1695         } else {
1696                 /* Different approach, try not to defer past a single
1697                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1698                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1699                  * then send now.
1700                  */
1701                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1702                         goto send_now;
1703         }
1704
1705         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1706          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1707          */
1708         if (!tp->tso_deferred)
1709                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1710
1711         return true;
1712
1713 send_now:
1714         tp->tso_deferred = 0;
1715         return false;
1716 }
1717
1718 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1719  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1720  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1721  * changes resulting in larger path MTUs.
1722  *
1723  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1724  *         1 if a probe was sent,
1725  *         -1 otherwise
1726  */
1727 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1728 {
1729         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1730         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1731         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1732         int len;
1733         int probe_size;
1734         int size_needed;
1735         int copy;
1736         int mss_now;
1737
1738         /* Not currently probing/verifying,
1739          * not in recovery,
1740          * have enough cwnd, and
1741          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1742         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1743             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1744             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1745             tp->snd_cwnd < 11 ||
1746             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1747                 return -1;
1748
1749         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1750         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1751         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1752         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1753         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1754                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1755                 return -1;
1756         }
1757
1758         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1759         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1760                 return -1;
1761
1762         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1763                 return -1;
1764         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1765                 return 0;
1766
1767         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1768         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1769                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1770                         return -1;
1771                 else
1772                         return 0;
1773         }
1774
1775         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1776         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1777                 return -1;
1778         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1779         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1780
1781         skb = tcp_send_head(sk);
1782
1783         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1784         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1785         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1786         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1787         nskb->csum = 0;
1788         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1789
1790         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1791
1792         len = 0;
1793         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1794                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1795                 if (nskb->ip_summed)
1796                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1797                 else
1798                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1799                                                             skb_put(nskb, copy),
1800                                                             copy, nskb->csum);
1801
1802                 if (skb->len <= copy) {
1803                         /* We've eaten all the data from this skb.
1804                          * Throw it away. */
1805                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1806                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1807                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1808                 } else {
1809                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1810                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1811                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1812                                 skb_pull(skb, copy);
1813                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1814                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1815                                                                  skb->len, 0);
1816                         } else {
1817                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1818                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1819                         }
1820                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1821                 }
1822
1823                 len += copy;
1824
1825                 if (len >= probe_size)
1826                         break;
1827         }
1828         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1829
1830         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1831          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1832         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1833         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1834                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1835                  * effectively two packets. */
1836                 tp->snd_cwnd--;
1837                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1838
1839                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1840                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1841                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1842
1843                 return 1;
1844         }
1845
1846         return -1;
1847 }
1848
1849 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1850  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1851  * window for us.
1852  *
1853  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1854  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1855  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1856  *
1857  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1858  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1859
1860  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1861  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1862  */
1863 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1864                            int push_one, gfp_t gfp)
1865 {
1866         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1867         struct sk_buff *skb;
1868         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1869         int cwnd_quota;
1870         int result;
1871
1872         sent_pkts = 0;
1873
1874         if (!push_one) {
1875                 /* Do MTU probing. */
1876                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1877                 if (!result) {
1878                         return false;
1879                 } else if (result > 0) {
1880                         sent_pkts = 1;
1881                 }
1882         }
1883
1884         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1885                 unsigned int limit;
1886
1887                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1888                 BUG_ON(!tso_segs);
1889
1890                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1891                         goto repair; /* Skip network transmission */
1892
1893                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1894                 if (!cwnd_quota) {
1895                         if (push_one == 2)
1896                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1897                                 cwnd_quota = 1;
1898                         else
1899                                 break;
1900                 }
1901
1902                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1903                         break;
1904
1905                 if (tso_segs == 1) {
1906                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1907                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1908                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1909                                 break;
1910                 } else {
1911                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1912                                 break;
1913                 }
1914
1915                 /* TCP Small Queues :
1916                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1917                  * This allows for :
1918                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1919                  *  - faster recovery
1920                  *  - high rates
1921                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
1922                  * of queued bytes to ensure line rate.
1923                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
1924                  */
1925                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
1926                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
1927
1928                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1929                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1930                         /* It is possible TX completion already happened
1931                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
1932                          * test again the condition.
1933                          */
1934                         smp_mb__after_atomic();
1935                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
1936                                 break;
1937                 }
1938
1939                 limit = mss_now;
1940                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1941                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1942                                                     min_t(unsigned int,
1943                                                           cwnd_quota,
1944                                                           sk->sk_gso_max_segs),
1945                                                     nonagle);
1946
1947                 if (skb->len > limit &&
1948                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1949                         break;
1950
1951                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1952
1953                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1954                         break;
1955
1956 repair:
1957                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1958                  * This call will increment packets_out.
1959                  */
1960                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1961
1962                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1963                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1964
1965                 if (push_one)
1966                         break;
1967         }
1968
1969         if (likely(sent_pkts)) {
1970                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1971                         tp->prr_out += sent_pkts;
1972
1973                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1974                 if (push_one != 2)
1975                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1976                 tcp_cwnd_validate(sk);
1977                 return false;
1978         }
1979         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1980 }
1981
1982 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1983 {
1984         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1985         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1986         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1987         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
1988
1989         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1990                 return false;
1991         /* No consecutive loss probes. */
1992         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1993                 tcp_rearm_rto(sk);
1994                 return false;
1995         }
1996         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1997          * finishes.
1998          */
1999         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
2000                 return false;
2001
2002         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2003         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2004                 return false;
2005
2006         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2007          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2008          */
2009         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->srtt_us || !tp->packets_out ||
2010             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2011                 return false;
2012
2013         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2014              tcp_send_head(sk))
2015                 return false;
2016
2017         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2018          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
2019          */
2020         timeout = rtt << 1;
2021         if (tp->packets_out == 1)
2022                 timeout = max_t(u32, timeout,
2023                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2024         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2025
2026         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2027         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2028         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2029         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2030                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2031                 if (delta > 0)
2032                         timeout = delta;
2033         }
2034
2035         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2036                                   TCP_RTO_MAX);
2037         return true;
2038 }
2039
2040 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2041  * retransmit the last segment.
2042  */
2043 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2044 {
2045         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2046         struct sk_buff *skb;
2047         int pcount;
2048         int mss = tcp_current_mss(sk);
2049         int err = -1;
2050
2051         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2052                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2053                 goto rearm_timer;
2054         }
2055
2056         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2057         if (tp->tlp_high_seq)
2058                 goto rearm_timer;
2059
2060         /* Retransmit last segment. */
2061         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2062         if (WARN_ON(!skb))
2063                 goto rearm_timer;
2064
2065         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2066         if (WARN_ON(!pcount))
2067                 goto rearm_timer;
2068
2069         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2070                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2071                         goto rearm_timer;
2072                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2073         }
2074
2075         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2076                 goto rearm_timer;
2077
2078         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2079         if (skb->len > 0)
2080                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2081
2082         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2083         if (likely(!err))
2084                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2085
2086 rearm_timer:
2087         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2088                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2089                                   TCP_RTO_MAX);
2090
2091         if (likely(!err))
2092                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2093                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2094 }
2095
2096 /* Push out any pending frames which were held back due to
2097  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2098  * The socket must be locked by the caller.
2099  */
2100 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2101                                int nonagle)
2102 {
2103         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2104          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2105          * all will be happy.
2106          */
2107         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2108                 return;
2109
2110         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2111                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2112                 tcp_check_probe_timer(sk);
2113 }
2114
2115 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2116  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2117  */
2118 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2119 {
2120         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2121
2122         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2123
2124         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2125 }
2126
2127 /* This function returns the amount that we can raise the
2128  * usable window based on the following constraints
2129  *
2130  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2131  * 2. We limit memory per socket
2132  *
2133  * RFC 1122:
2134  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2135  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2136  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2137  *
2138  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2139  * it at least MSS bytes.
2140  *
2141  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2142  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2143  *
2144  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2145  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2146  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2147  * window to always advance by a single byte.
2148  *
2149  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2150  * then this will not be a problem.
2151  *
2152  * BSD seems to make the following compromise:
2153  *
2154  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2155  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2156  *      then set the window to 0.
2157  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2158  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2159  *      and from being larger than the largest representable value.
2160  *
2161  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2162  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2163  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2164  * those cases where the window is constrained on the sender side
2165  * because the pipeline is full.
2166  *
2167  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2168  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2169  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2170  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2171  * of having a fixed window size at almost all times.
2172  *
2173  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2174  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2175  *
2176  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2177  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2178  */
2179 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2180 {
2181         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2182         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2183         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2184          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2185          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2186          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2187          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2188          */
2189         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2190         int free_space = tcp_space(sk);
2191         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2192         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2193         int window;
2194
2195         if (mss > full_space)
2196                 mss = full_space;
2197
2198         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2199                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2200
2201                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2202                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2203                                                4U * tp->advmss);
2204
2205                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2206                  * increase it due to wscale.
2207                  */
2208                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2209
2210                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2211                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2212                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2213                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2214                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2215                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2216                  */
2217                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2218                         return 0;
2219         }
2220
2221         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2222                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2223
2224         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2225          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2226          */
2227         window = tp->rcv_wnd;
2228         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2229                 window = free_space;
2230
2231                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2232                  * Import case: prevent zero window announcement if
2233                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2234                  */
2235                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2236                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2237                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2238         } else {
2239                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2240                  * Window clamp already applied above.
2241                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2242                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2243                  * and multiply from happening most of the time.
2244                  * We also don't do any window rounding when the free space
2245                  * is too small.
2246                  */
2247                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2248                         window = (free_space / mss) * mss;
2249                 else if (mss == full_space &&
2250                          free_space > window + (full_space >> 1))
2251                         window = free_space;
2252         }
2253
2254         return window;
2255 }
2256
2257 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2258 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2259 {
2260         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2261         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2262         int skb_size, next_skb_size;
2263
2264         skb_size = skb->len;
2265         next_skb_size = next_skb->len;
2266
2267         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2268
2269         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2270
2271         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2272
2273         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2274                                   next_skb_size);
2275
2276         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2277                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2278
2279         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2280                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2281
2282         /* Update sequence range on original skb. */
2283         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2284
2285         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2286         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2287
2288         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2289          * packet counting does not break.
2290          */
2291         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2292
2293         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2294         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2295         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2296                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2297
2298         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2299
2300         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2301 }
2302
2303 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2304 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2305 {
2306         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2307                 return false;
2308         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2309         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2310                 return false;
2311         if (skb_cloned(skb))
2312                 return false;
2313         if (skb == tcp_send_head(sk))
2314                 return false;
2315         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2316         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2317                 return false;
2318
2319         return true;
2320 }
2321
2322 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2323  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2324  */
2325 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2326                                      int space)
2327 {
2328         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2329         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2330         bool first = true;
2331
2332         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2333                 return;
2334         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2335                 return;
2336
2337         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2338                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2339                         break;
2340
2341                 space -= skb->len;
2342
2343                 if (first) {
2344                         first = false;
2345                         continue;
2346                 }
2347
2348                 if (space < 0)
2349                         break;
2350                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2351                  * the data in the second
2352                  */
2353                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2354                         break;
2355
2356                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2357                         break;
2358
2359                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2360         }
2361 }
2362
2363 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2364  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2365  * error occurred which prevented the send.
2366  */
2367 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2368 {
2369         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2370         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2371         unsigned int cur_mss;
2372         int err;
2373
2374         /* Inconslusive MTU probe */
2375         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2376                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2377         }
2378
2379         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2380          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2381          */
2382         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2383             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2384                 return -EAGAIN;
2385
2386         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2387                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2388                         BUG();
2389                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2390                         return -ENOMEM;
2391         }
2392
2393         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2394                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2395
2396         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2397
2398         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2399          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2400          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2401          * our retransmit serves as a zero window probe.
2402          */
2403         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2404             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2405                 return -EAGAIN;
2406
2407         if (skb->len > cur_mss) {
2408                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2409                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2410         } else {
2411                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2412
2413                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2414                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2415                                 return -ENOMEM;
2416                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2417                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2418                 }
2419         }
2420
2421         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2422
2423         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2424          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2425          */
2426         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2427
2428         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2429          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2430          * beyond what csum_start can cover.
2431          */
2432         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2433                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2434                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2435                                                    GFP_ATOMIC);
2436                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2437                              -ENOBUFS;
2438         } else {
2439                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2440         }
2441
2442         if (likely(!err)) {
2443                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2444                 /* Update global TCP statistics. */
2445                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2446                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2447                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2448                 tp->total_retrans++;
2449         }
2450         return err;
2451 }
2452
2453 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2454 {
2455         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2456         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2457
2458         if (err == 0) {
2459 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2460                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2461                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2462                 }
2463 #endif
2464                 if (!tp->retrans_out)
2465                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2466                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2467                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2468
2469                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2470                 if (!tp->retrans_stamp)
2471                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2472
2473                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2474
2475                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2476                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2477                  */
2478                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2479         } else {
2480                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2481         }
2482         return err;
2483 }
2484
2485 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2486  * window/congestion state.
2487  */
2488 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2489 {
2490         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2491         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2492
2493         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2494         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2495                 return false;
2496
2497         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2498         if (tcp_is_reno(tp))
2499                 return false;
2500
2501         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2502          * and retransmission... Both ways have their merits...
2503          *
2504          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2505          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2506          * NextSeg() specified in RFC3517.
2507          */
2508
2509         if (tcp_may_send_now(sk))
2510                 return false;
2511
2512         return true;
2513 }
2514
2515 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2516  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2517  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2518  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2519  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2520  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2521  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2522  */
2523 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2524 {
2525         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2526         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2527         struct sk_buff *skb;
2528         struct sk_buff *hole = NULL;
2529         u32 last_lost;
2530         int mib_idx;
2531         int fwd_rexmitting = 0;
2532
2533         if (!tp->packets_out)
2534                 return;
2535
2536         if (!tp->lost_out)
2537                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2538
2539         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2540                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2541                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2542                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2543                         last_lost = tp->retransmit_high;
2544         } else {
2545                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2546                 last_lost = tp->snd_una;
2547         }
2548
2549         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2550                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2551
2552                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2553                         break;
2554                 /* we could do better than to assign each time */
2555                 if (hole == NULL)
2556                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2557
2558                 /* Assume this retransmit will generate
2559                  * only one packet for congestion window
2560                  * calculation purposes.  This works because
2561                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2562                  * packet to be MSS sized and all the
2563                  * packet counting works out.
2564                  */
2565                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2566                         return;
2567
2568                 if (fwd_rexmitting) {
2569 begin_fwd:
2570                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2571                                 break;
2572                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2573
2574                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2575                         tp->retransmit_high = last_lost;
2576                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2577                                 break;
2578                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2579                         if (hole != NULL) {
2580                                 skb = hole;
2581                                 hole = NULL;
2582                         }
2583                         fwd_rexmitting = 1;
2584                         goto begin_fwd;
2585
2586                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2587                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2588                                 hole = skb;
2589                         continue;
2590
2591                 } else {
2592                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2593                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2594                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2595                         else
2596                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2597                 }
2598
2599                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2600                         continue;
2601
2602                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2603                         return;
2604
2605                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2606
2607                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2608                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2609
2610                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2611                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2612                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2613                                                   TCP_RTO_MAX);
2614         }
2615 }
2616
2617 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2618  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2619  */
2620 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2621 {
2622         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2623         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2624         int mss_now;
2625
2626         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2627          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2628          * and IP options.
2629          */
2630         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2631
2632         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2633                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2634                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2635                 tp->write_seq++;
2636         } else {
2637                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2638                 for (;;) {
2639                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2640                                                sk->sk_allocation);
2641                         if (skb)
2642                                 break;
2643                         yield();
2644                 }
2645
2646                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2647                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2648                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2649                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2650                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2651                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2652         }
2653         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2654 }
2655
2656 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2657  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2658  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2659  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2660  */
2661 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2662 {
2663         struct sk_buff *skb;
2664
2665         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2666         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2667         if (!skb) {
2668                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2669                 return;
2670         }
2671
2672         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2673         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2674         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2675                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2676         /* Send it off. */
2677         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2678         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2679                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2680
2681         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2682 }
2683
2684 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2685  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2686  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2687  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2688  * and rcv_wscale values will not be correct.
2689  */
2690 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2691 {
2692         struct sk_buff *skb;
2693
2694         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2695         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2696                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2697                 return -EFAULT;
2698         }
2699         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2700                 if (skb_cloned(skb)) {
2701                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2702                         if (nskb == NULL)
2703                                 return -ENOMEM;
2704                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2705                         skb_header_release(nskb);
2706                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2707                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2708                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2709                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2710                         skb = nskb;
2711                 }
2712
2713                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2714                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2715         }
2716         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2717         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2718 }
2719
2720 /**
2721  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2722  * sk: listener socket
2723  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2724  * req: request_sock pointer
2725  *
2726  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2727  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2728  */
2729 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2730                                 struct request_sock *req,
2731                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2732 {
2733         struct tcp_out_options opts;
2734         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2735         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2736         struct tcphdr *th;
2737         struct sk_buff *skb;
2738         struct tcp_md5sig_key *md5;
2739         int tcp_header_size;
2740         int mss;
2741
2742         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER, 1, GFP_ATOMIC);
2743         if (unlikely(!skb)) {
2744                 dst_release(dst);
2745                 return NULL;
2746         }
2747         /* Reserve space for headers. */
2748         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2749
2750         skb_dst_set(skb, dst);
2751         security_skb_owned_by(skb, sk);
2752
2753         mss = dst_metric_advmss(dst);
2754         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2755                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2756
2757         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2758                 __u8 rcv_wscale;
2759                 /* Set this up on the first call only */
2760                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2761
2762                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2763                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2764                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2765                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2766
2767                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2768                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2769                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2770                         &req->rcv_wnd,
2771                         &req->window_clamp,
2772                         ireq->wscale_ok,
2773                         &rcv_wscale,
2774                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2775                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2776         }
2777
2778         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2779 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2780         if (unlikely(req->cookie_ts))
2781                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2782         else
2783 #endif
2784         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2785         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2786                                              foc) + sizeof(*th);
2787
2788         skb_push(skb, tcp_header_size);
2789         skb_reset_transport_header(skb);
2790
2791         th = tcp_hdr(skb);
2792         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2793         th->syn = 1;
2794         th->ack = 1;
2795         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2796         th->source = htons(ireq->ir_num);
2797         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
2798         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2799          * not even correctly set)
2800          */
2801         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2802                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2803
2804         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2805         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2806         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2807
2808         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2809         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2810         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2811         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2812         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
2813
2814 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2815         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2816         if (md5) {
2817                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2818                                                md5, NULL, req, skb);
2819         }
2820 #endif
2821
2822         return skb;
2823 }
2824 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2825
2826 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2827 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2828 {
2829         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2830         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2831         __u8 rcv_wscale;
2832
2833         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2834          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2835          */
2836         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2837                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2838
2839 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2840         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2841                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2842 #endif
2843
2844         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2845         if (tp->rx_opt.user_mss)
2846                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2847         tp->max_window = 0;
2848         tcp_mtup_init(sk);
2849         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2850
2851         if (!tp->window_clamp)
2852                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2853         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2854         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2855                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2856
2857         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2858
2859         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2860         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2861             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2862                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2863
2864         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2865                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2866                                   &tp->rcv_wnd,
2867                                   &tp->window_clamp,
2868                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2869                                   &rcv_wscale,
2870                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2871
2872         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2873         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2874
2875         sk->sk_err = 0;
2876         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2877         tp->snd_wnd = 0;
2878         tcp_init_wl(tp, 0);
2879         tp->snd_una = tp->write_seq;
2880         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2881         tp->snd_up = tp->write_seq;
2882         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2883
2884         if (likely(!tp->repair))
2885                 tp->rcv_nxt = 0;
2886         else
2887                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2888         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2889         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2890
2891         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2892         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2893         tcp_clear_retrans(tp);
2894 }
2895
2896 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2897 {
2898         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2899         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2900
2901         tcb->end_seq += skb->len;
2902         skb_header_release(skb);
2903         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2904         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2905         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2906         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2907         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2908 }
2909
2910 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2911  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2912  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2913  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2914  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2915  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2916  */
2917 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2918 {
2919         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2920         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2921         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2922         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2923         unsigned long last_syn_loss = 0;
2924
2925         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2926         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2927                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2928         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2929         if (syn_loss > 1 &&
2930             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2931                 fo->cookie.len = -1;
2932                 goto fallback;
2933         }
2934
2935         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2936                 fo->cookie.len = -1;
2937         else if (fo->cookie.len <= 0)
2938                 goto fallback;
2939
2940         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2941          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2942          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2943          */
2944         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2945                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2946         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2947                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2948
2949         space = min_t(size_t, space, fo->size);
2950
2951         /* limit to order-0 allocations */
2952         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
2953
2954         syn_data = skb_copy_expand(syn, MAX_TCP_HEADER, space,
2955                                    sk->sk_allocation);
2956         if (syn_data == NULL)
2957                 goto fallback;
2958
2959         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2960                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2961                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2962                 int len = iov->iov_len;
2963
2964                 if (syn_data->len + len > space)
2965                         len = space - syn_data->len;
2966                 else if (i + 1 == iovlen)
2967                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2968                         fo->data = NULL;
2969
2970                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2971                         goto fallback;
2972         }
2973
2974         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2975         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2976         if (data == NULL)
2977                 goto fallback;
2978         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2979         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2980         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2981         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2982         fo->copied = data->len;
2983
2984         /* syn_data is about to be sent, we need to take current time stamps
2985          * for the packets that are in write queue : SYN packet and DATA
2986          */
2987         skb_mstamp_get(&syn->skb_mstamp);
2988         data->skb_mstamp = syn->skb_mstamp;
2989
2990         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2991                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2992                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
2993                 goto done;
2994         }
2995         syn_data = NULL;
2996
2997 fallback:
2998         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2999         if (fo->cookie.len > 0)
3000                 fo->cookie.len = 0;
3001         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3002         if (err)
3003                 tp->syn_fastopen = 0;
3004         kfree_skb(syn_data);
3005 done:
3006         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3007         return err;
3008 }
3009
3010 /* Build a SYN and send it off. */
3011 int tcp_connect(struct sock *sk)
3012 {
3013         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3014         struct sk_buff *buff;
3015         int err;
3016
3017         tcp_connect_init(sk);
3018
3019         if (unlikely(tp->repair)) {
3020                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3021                 return 0;
3022         }
3023
3024         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
3025         if (unlikely(buff == NULL))
3026                 return -ENOBUFS;
3027
3028         /* Reserve space for headers. */
3029         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3030
3031         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3032         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3033         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3034         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
3035
3036         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3037         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3038               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3039         if (err == -ECONNREFUSED)
3040                 return err;
3041
3042         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3043          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3044          */
3045         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3046         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3047         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3048
3049         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3050         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3051                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3052         return 0;
3053 }
3054 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3055
3056 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3057  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3058  * for details.
3059  */
3060 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3061 {
3062         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3063         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3064         unsigned long timeout;
3065
3066         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3067                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3068                 int max_ato = HZ / 2;
3069
3070                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3071                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3072                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3073
3074                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3075
3076                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3077                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3078                  * directly.
3079                  */
3080                 if (tp->srtt_us) {
3081                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3082                                         TCP_DELACK_MIN);
3083
3084                         if (rtt < max_ato)
3085                                 max_ato = rtt;
3086                 }
3087
3088                 ato = min(ato, max_ato);
3089         }
3090
3091         /* Stay within the limit we were given */
3092         timeout = jiffies + ato;
3093
3094         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3095         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3096                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3097                  * send ACK now.
3098                  */
3099                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3100                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3101                         tcp_send_ack(sk);
3102                         return;
3103                 }
3104
3105                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3106                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3107         }
3108         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3109         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3110         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3111 }
3112
3113 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3114 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3115 {
3116         struct sk_buff *buff;
3117
3118         /* If we have been reset, we may not send again. */
3119         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3120                 return;
3121
3122         /* We are not putting this on the write queue, so
3123          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3124          * sock.
3125          */
3126         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3127         if (buff == NULL) {
3128                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3129                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3130                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3131                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3132                 return;
3133         }
3134
3135         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3136         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3137         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3138
3139         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3140         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3141         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3142 }
3143
3144 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3145  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3146  *
3147  * Question: what should we make while urgent mode?
3148  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3149  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3150  *
3151  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3152  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3153  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3154  */
3155 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3156 {
3157         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3158         struct sk_buff *skb;
3159
3160         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3161         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3162         if (skb == NULL)
3163                 return -1;
3164
3165         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3166         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3167         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3168          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3169          * send it.
3170          */
3171         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3172         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3173         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3174 }
3175
3176 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3177 {
3178         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3179                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3180                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3181         }
3182 }
3183
3184 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3185 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3186 {
3187         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3188         struct sk_buff *skb;
3189
3190         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3191                 return -1;
3192
3193         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3194             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3195                 int err;
3196                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3197                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3198
3199                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3200                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3201
3202                 /* We are probing the opening of a window
3203                  * but the window size is != 0
3204                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3205                  */
3206                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3207                     skb->len > mss) {
3208                         seg_size = min(seg_size, mss);
3209                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3210                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3211                                 return -1;
3212                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3213                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3214
3215                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3216                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3217                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3218                 if (!err)
3219                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3220                 return err;
3221         } else {
3222                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3223                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3224                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3225         }
3226 }
3227
3228 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3229  * a partial packet else a zero probe.
3230  */
3231 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3232 {
3233         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3234         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3235         int err;
3236
3237         err = tcp_write_wakeup(sk);
3238
3239         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3240                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3241                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3242                 icsk->icsk_backoff = 0;
3243                 return;
3244         }
3245
3246         if (err <= 0) {
3247                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3248                         icsk->icsk_backoff++;
3249                 icsk->icsk_probes_out++;
3250                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3251                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3252                                           TCP_RTO_MAX);
3253         } else {
3254                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3255                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3256                  * Let local senders to fight for local resources.
3257                  *
3258                  * Use accumulated backoff yet.
3259                  */
3260                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3261                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3262                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3263                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3264                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3265                                           TCP_RTO_MAX);
3266         }
3267 }