Linux-libre 4.4.228-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of four TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 262144;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 /* By default, RFC2861 behavior.  */
63 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
64
65 unsigned int sysctl_tcp_notsent_lowat __read_mostly = UINT_MAX;
66 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_notsent_lowat);
67
68 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
69                            int push_one, gfp_t gfp);
70
71 /* Account for new data that has been sent to the network. */
72 static void tcp_event_new_data_sent(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
73 {
74         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
75         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
76         unsigned int prior_packets = tp->packets_out;
77
78         tcp_advance_send_head(sk, skb);
79         tp->snd_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
80
81         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
82         if (!prior_packets || icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
83             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
84                 tcp_rearm_rto(sk);
85         }
86
87         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT,
88                       tcp_skb_pcount(skb));
89 }
90
91 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
92  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
93  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
94  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
95  * invalid. OK, let's make this for now:
96  */
97 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
98 {
99         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
100
101         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
102                 return tp->snd_nxt;
103         else
104                 return tcp_wnd_end(tp);
105 }
106
107 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
108  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
109  *
110  * 1. It is independent of path mtu.
111  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
112  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
113  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
114  *    large MSS.
115  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
116  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
117  *    This may be overridden via information stored in routing table.
118  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
119  *    probably even Jumbo".
120  */
121 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
122 {
123         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
124         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
125         int mss = tp->advmss;
126
127         if (dst) {
128                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
129
130                 if (metric < mss) {
131                         mss = metric;
132                         tp->advmss = mss;
133                 }
134         }
135
136         return (__u16)mss;
137 }
138
139 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
140  * This is the first part of cwnd validation mechanism.
141  */
142 void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, s32 delta)
143 {
144         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
145         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
146         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
147
148         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
149
150         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
151         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
152
153         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
154                 cwnd >>= 1;
155         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
156         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
157         tp->snd_cwnd_used = 0;
158 }
159
160 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
161 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
162                                 struct sock *sk)
163 {
164         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
165         const u32 now = tcp_time_stamp;
166
167         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
168                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
169
170         tp->lsndtime = now;
171
172         /* If it is a reply for ato after last received
173          * packet, enter pingpong mode.
174          */
175         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
176                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
177 }
178
179 /* Account for an ACK we sent. */
180 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts,
181                                       u32 rcv_nxt)
182 {
183         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
184
185         if (unlikely(rcv_nxt != tp->rcv_nxt))
186                 return;  /* Special ACK sent by DCTCP to reflect ECN */
187         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
188         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
189 }
190
191
192 u32 tcp_default_init_rwnd(u32 mss)
193 {
194         /* Initial receive window should be twice of TCP_INIT_CWND to
195          * enable proper sending of new unsent data during fast recovery
196          * (RFC 3517, Section 4, NextSeg() rule (2)). Further place a
197          * limit when mss is larger than 1460.
198          */
199         u32 init_rwnd = TCP_INIT_CWND * 2;
200
201         if (mss > 1460)
202                 init_rwnd = max((1460 * init_rwnd) / mss, 2U);
203         return init_rwnd;
204 }
205
206 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
207  * Based on the assumption that the given amount of space
208  * will be offered. Store the results in the tp structure.
209  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
210  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
211  * This MUST be enforced by all callers.
212  */
213 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
214                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
215                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
216                                __u32 init_rcv_wnd)
217 {
218         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
219
220         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
221         if (*window_clamp == 0)
222                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
223         space = min(*window_clamp, space);
224
225         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
226         if (space > mss)
227                 space = (space / mss) * mss;
228
229         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
230          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
231          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
232          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
233          * unless the remote has sent us a window scaling option,
234          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
235          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
236          */
237         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
238                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
239         else
240                 (*rcv_wnd) = space;
241
242         (*rcv_wscale) = 0;
243         if (wscale_ok) {
244                 /* Set window scaling on max possible window
245                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
246                  */
247                 space = max_t(u32, space, sysctl_tcp_rmem[2]);
248                 space = max_t(u32, space, sysctl_rmem_max);
249                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
250                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
251                         space >>= 1;
252                         (*rcv_wscale)++;
253                 }
254         }
255
256         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
257                 if (!init_rcv_wnd) /* Use default unless specified otherwise */
258                         init_rcv_wnd = tcp_default_init_rwnd(mss);
259                 *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
260         }
261
262         /* Set the clamp no higher than max representable value */
263         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
264 }
265 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
266
267 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
268  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
269  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
270  * frame.
271  */
272 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
273 {
274         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
275         u32 old_win = tp->rcv_wnd;
276         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
277         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
278
279         /* Never shrink the offered window */
280         if (new_win < cur_win) {
281                 /* Danger Will Robinson!
282                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
283                  * we will not be able to advertise a zero
284                  * window in time.  --DaveM
285                  *
286                  * Relax Will Robinson.
287                  */
288                 if (new_win == 0)
289                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
290                                       LINUX_MIB_TCPWANTZEROWINDOWADV);
291                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
292         }
293         tp->rcv_wnd = new_win;
294         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
295
296         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
297          * scaled window.
298          */
299         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
300                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
301         else
302                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
303
304         /* RFC1323 scaling applied */
305         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
306
307         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
308         if (new_win == 0) {
309                 tp->pred_flags = 0;
310                 if (old_win)
311                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
312                                       LINUX_MIB_TCPTOZEROWINDOWADV);
313         } else if (old_win == 0) {
314                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFROMZEROWINDOWADV);
315         }
316
317         return new_win;
318 }
319
320 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
321 static void tcp_ecn_send_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
322 {
323         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
324
325         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
326         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
327                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
328         else if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
329                 INET_ECN_xmit(sk);
330 }
331
332 /* Packet ECN state for a SYN.  */
333 static void tcp_ecn_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
334 {
335         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
336         bool use_ecn = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1 ||
337                        tcp_ca_needs_ecn(sk);
338
339         if (!use_ecn) {
340                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
341
342                 if (dst && dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN))
343                         use_ecn = true;
344         }
345
346         tp->ecn_flags = 0;
347
348         if (use_ecn) {
349                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
350                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
351                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
352                         INET_ECN_xmit(sk);
353         }
354 }
355
356 static void tcp_ecn_clear_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
357 {
358         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn_fallback)
359                 /* tp->ecn_flags are cleared at a later point in time when
360                  * SYN ACK is ultimatively being received.
361                  */
362                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~(TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR);
363 }
364
365 static void
366 tcp_ecn_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
367 {
368         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
369                 th->ece = 1;
370 }
371
372 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
373  * be sent.
374  */
375 static void tcp_ecn_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
376                                 int tcp_header_len)
377 {
378         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
379
380         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
381                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
382                 if (skb->len != tcp_header_len &&
383                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
384                         INET_ECN_xmit(sk);
385                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
386                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
387                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
388                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
389                         }
390                 } else if (!tcp_ca_needs_ecn(sk)) {
391                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
392                         INET_ECN_dontxmit(sk);
393                 }
394                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
395                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
396         }
397 }
398
399 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
400  * auto increment end seqno.
401  */
402 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
403 {
404         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
405         skb->csum = 0;
406
407         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
408         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
409
410         tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
411
412         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
413         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
414                 seq++;
415         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
416 }
417
418 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
419 {
420         return tp->snd_una != tp->snd_up;
421 }
422
423 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
424 #define OPTION_TS               (1 << 1)
425 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
426 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
427 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
428
429 struct tcp_out_options {
430         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
431         u16 mss;                /* 0 to disable */
432         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
433         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
434         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
435         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
436         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
437         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
438 };
439
440 /* Write previously computed TCP options to the packet.
441  *
442  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
443  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
444  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
445  * inter-operability perspective it seems that we're somewhat stuck with
446  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
447  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
448  * particular reason why the ordering would need to be changed).
449  *
450  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
451  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
452  */
453 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
454                               struct tcp_out_options *opts)
455 {
456         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
457
458         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
459                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
460                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
461                 /* overload cookie hash location */
462                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
463                 ptr += 4;
464         }
465
466         if (unlikely(opts->mss)) {
467                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
468                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
469                                opts->mss);
470         }
471
472         if (likely(OPTION_TS & options)) {
473                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
474                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
475                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
476                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
477                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
478                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
479                 } else {
480                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
481                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
482                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
483                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
484                 }
485                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
486                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
487         }
488
489         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
490                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
491                                (TCPOPT_NOP << 16) |
492                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
493                                TCPOLEN_SACK_PERM);
494         }
495
496         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
497                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
498                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
499                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
500                                opts->ws);
501         }
502
503         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
504                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
505                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
506                 int this_sack;
507
508                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
509                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
510                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
511                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
512                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
513
514                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
515                      ++this_sack) {
516                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
517                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
518                 }
519
520                 tp->rx_opt.dsack = 0;
521         }
522
523         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
524                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
525                 u8 *p = (u8 *)ptr;
526                 u32 len; /* Fast Open option length */
527
528                 if (foc->exp) {
529                         len = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
530                         *ptr = htonl((TCPOPT_EXP << 24) | (len << 16) |
531                                      TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
532                         p += TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
533                 } else {
534                         len = TCPOLEN_FASTOPEN_BASE + foc->len;
535                         *p++ = TCPOPT_FASTOPEN;
536                         *p++ = len;
537                 }
538
539                 memcpy(p, foc->val, foc->len);
540                 if ((len & 3) == 2) {
541                         p[foc->len] = TCPOPT_NOP;
542                         p[foc->len + 1] = TCPOPT_NOP;
543                 }
544                 ptr += (len + 3) >> 2;
545         }
546 }
547
548 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
549  * network wire format yet.
550  */
551 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
552                                 struct tcp_out_options *opts,
553                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
554 {
555         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
556         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
557         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
558
559 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
560         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
561         if (*md5) {
562                 opts->options |= OPTION_MD5;
563                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
564         }
565 #else
566         *md5 = NULL;
567 #endif
568
569         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
570          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
571          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
572          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
573          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
574          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
575          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
576          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
577          * going out.  */
578         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
579         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
580
581         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && !*md5)) {
582                 opts->options |= OPTION_TS;
583                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset;
584                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
585                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
586         }
587         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
588                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
589                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
590                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
591         }
592         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
593                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
594                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
595                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
596         }
597
598         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
599                 u32 need = fastopen->cookie.len;
600
601                 need += fastopen->cookie.exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
602                                                TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
603                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
604                 if (remaining >= need) {
605                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
606                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
607                         remaining -= need;
608                         tp->syn_fastopen = 1;
609                         tp->syn_fastopen_exp = fastopen->cookie.exp ? 1 : 0;
610                 }
611         }
612
613         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
614 }
615
616 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
617 static unsigned int tcp_synack_options(struct request_sock *req,
618                                        unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
619                                        struct tcp_out_options *opts,
620                                        const struct tcp_md5sig_key *md5,
621                                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
622 {
623         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
624         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
625
626 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
627         if (md5) {
628                 opts->options |= OPTION_MD5;
629                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
630
631                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
632                  * options. There was discussion about disabling SACK
633                  * rather than TS in order to fit in better with old,
634                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
635                  */
636                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
637         }
638 #endif
639
640         /* We always send an MSS option. */
641         opts->mss = mss;
642         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
643
644         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
645                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
646                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
647                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
648         }
649         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
650                 opts->options |= OPTION_TS;
651                 opts->tsval = tcp_skb_timestamp(skb);
652                 opts->tsecr = req->ts_recent;
653                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
654         }
655         if (likely(ireq->sack_ok)) {
656                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
657                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
658                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
659         }
660         if (foc != NULL && foc->len >= 0) {
661                 u32 need = foc->len;
662
663                 need += foc->exp ? TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE :
664                                    TCPOLEN_FASTOPEN_BASE;
665                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
666                 if (remaining >= need) {
667                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
668                         opts->fastopen_cookie = foc;
669                         remaining -= need;
670                 }
671         }
672
673         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
674 }
675
676 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
677  * final wire format yet.
678  */
679 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
680                                         struct tcp_out_options *opts,
681                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
682 {
683         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
684         unsigned int size = 0;
685         unsigned int eff_sacks;
686
687         opts->options = 0;
688
689 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
690         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
691         if (unlikely(*md5)) {
692                 opts->options |= OPTION_MD5;
693                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
694         }
695 #else
696         *md5 = NULL;
697 #endif
698
699         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
700                 opts->options |= OPTION_TS;
701                 opts->tsval = skb ? tcp_skb_timestamp(skb) + tp->tsoffset : 0;
702                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
703                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
704         }
705
706         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
707         if (unlikely(eff_sacks)) {
708                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
709                 opts->num_sack_blocks =
710                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
711                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
712                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
713                 if (likely(opts->num_sack_blocks))
714                         size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
715                                 opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
716         }
717
718         return size;
719 }
720
721
722 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
723  *
724  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
725  * to reduce RTT and bufferbloat.
726  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
727  *
728  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
729  * needs to be reallocated in a driver.
730  * The invariant being skb->truesize subtracted from sk->sk_wmem_alloc
731  *
732  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
733  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
734  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
735  */
736 struct tsq_tasklet {
737         struct tasklet_struct   tasklet;
738         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
739 };
740 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
741
742 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
743 {
744         if ((1 << sk->sk_state) &
745             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
746              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
747                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
748                                0, GFP_ATOMIC);
749 }
750 /*
751  * One tasklet per cpu tries to send more skbs.
752  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
753  * transferring tsq->head because tcp_wfree() might
754  * interrupt us (non NAPI drivers)
755  */
756 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
757 {
758         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
759         LIST_HEAD(list);
760         unsigned long flags;
761         struct list_head *q, *n;
762         struct tcp_sock *tp;
763         struct sock *sk;
764
765         local_irq_save(flags);
766         list_splice_init(&tsq->head, &list);
767         local_irq_restore(flags);
768
769         list_for_each_safe(q, n, &list) {
770                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
771                 list_del(&tp->tsq_node);
772
773                 sk = (struct sock *)tp;
774                 bh_lock_sock(sk);
775
776                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
777                         tcp_tsq_handler(sk);
778                 } else {
779                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
780                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
781                 }
782                 bh_unlock_sock(sk);
783
784                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
785                 sk_free(sk);
786         }
787 }
788
789 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
790                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
791                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
792                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
793 /**
794  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
795  * @sk: socket
796  *
797  * called from release_sock() to perform protocol dependent
798  * actions before socket release.
799  */
800 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
801 {
802         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
803         unsigned long flags, nflags;
804
805         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
806         do {
807                 flags = tp->tsq_flags;
808                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
809                         return;
810                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
811         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
812
813         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
814                 tcp_tsq_handler(sk);
815
816         /* Here begins the tricky part :
817          * We are called from release_sock() with :
818          * 1) BH disabled
819          * 2) sk_lock.slock spinlock held
820          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
821          *
822          * But following code is meant to be called from BH handlers,
823          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
824          */
825         sock_release_ownership(sk);
826
827         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
828                 tcp_write_timer_handler(sk);
829                 __sock_put(sk);
830         }
831         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
832                 tcp_delack_timer_handler(sk);
833                 __sock_put(sk);
834         }
835         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
836                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->mtu_reduced(sk);
837                 __sock_put(sk);
838         }
839 }
840 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
841
842 void __init tcp_tasklet_init(void)
843 {
844         int i;
845
846         for_each_possible_cpu(i) {
847                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
848
849                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
850                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
851                              tcp_tasklet_func,
852                              (unsigned long)tsq);
853         }
854 }
855
856 /*
857  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
858  * We can't xmit new skbs from this context, as we might already
859  * hold qdisc lock.
860  */
861 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
862 {
863         struct sock *sk = skb->sk;
864         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
865         int wmem;
866
867         /* Keep one reference on sk_wmem_alloc.
868          * Will be released by sk_free() from here or tcp_tasklet_func()
869          */
870         wmem = atomic_sub_return(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
871
872         /* If this softirq is serviced by ksoftirqd, we are likely under stress.
873          * Wait until our queues (qdisc + devices) are drained.
874          * This gives :
875          * - less callbacks to tcp_write_xmit(), reducing stress (batches)
876          * - chance for incoming ACK (processed by another cpu maybe)
877          *   to migrate this flow (skb->ooo_okay will be eventually set)
878          */
879         if (wmem >= SKB_TRUESIZE(1) && this_cpu_ksoftirqd() == current)
880                 goto out;
881
882         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
883             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
884                 unsigned long flags;
885                 struct tsq_tasklet *tsq;
886
887                 /* queue this socket to tasklet queue */
888                 local_irq_save(flags);
889                 tsq = this_cpu_ptr(&tsq_tasklet);
890                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
891                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
892                 local_irq_restore(flags);
893                 return;
894         }
895 out:
896         sk_free(sk);
897 }
898
899 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
900  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
901  * transmission and possible later retransmissions.
902  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
903  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
904  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
905  * device.
906  *
907  * We are working here with either a clone of the original
908  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
909  */
910 static int __tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
911                               int clone_it, gfp_t gfp_mask, u32 rcv_nxt)
912 {
913         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
914         struct inet_sock *inet;
915         struct tcp_sock *tp;
916         struct tcp_skb_cb *tcb;
917         struct tcp_out_options opts;
918         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
919         struct tcp_md5sig_key *md5;
920         struct tcphdr *th;
921         int err;
922
923         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
924
925         if (clone_it) {
926                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
927
928                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
929                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
930                 else
931                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
932                 if (unlikely(!skb))
933                         return -ENOBUFS;
934         }
935
936         inet = inet_sk(sk);
937         tp = tcp_sk(sk);
938         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
939         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
940
941         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
942                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
943         else
944                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
945                                                            &md5);
946         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
947
948         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
949          * another queue. We can be called from tcp_tsq_handler()
950          * which holds one reference to sk_wmem_alloc.
951          *
952          * TODO: Ideally, in-flight pure ACK packets should not matter here.
953          * One way to get this would be to set skb->truesize = 2 on them.
954          */
955         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) < SKB_TRUESIZE(1);
956
957         skb_push(skb, tcp_header_size);
958         skb_reset_transport_header(skb);
959
960         skb_orphan(skb);
961         skb->sk = sk;
962         skb->destructor = skb_is_tcp_pure_ack(skb) ? sock_wfree : tcp_wfree;
963         skb_set_hash_from_sk(skb, sk);
964         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
965
966         /* Build TCP header and checksum it. */
967         th = tcp_hdr(skb);
968         th->source              = inet->inet_sport;
969         th->dest                = inet->inet_dport;
970         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
971         th->ack_seq             = htonl(rcv_nxt);
972         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
973                                         tcb->tcp_flags);
974
975         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
976                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
977                  * is never scaled.
978                  */
979                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
980         } else {
981                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
982         }
983         th->check               = 0;
984         th->urg_ptr             = 0;
985
986         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
987         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
988                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
989                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
990                         th->urg = 1;
991                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
992                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
993                         th->urg = 1;
994                 }
995         }
996
997         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
998         skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
999         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
1000                 tcp_ecn_send(sk, skb, tcp_header_size);
1001
1002 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
1003         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
1004         if (md5) {
1005                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
1006                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
1007                                                md5, sk, skb);
1008         }
1009 #endif
1010
1011         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
1012
1013         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
1014                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb), rcv_nxt);
1015
1016         if (skb->len != tcp_header_size)
1017                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
1018
1019         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
1020                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
1021                               tcp_skb_pcount(skb));
1022
1023         tp->segs_out += tcp_skb_pcount(skb);
1024         /* OK, its time to fill skb_shinfo(skb)->gso_{segs|size} */
1025         skb_shinfo(skb)->gso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1026         skb_shinfo(skb)->gso_size = tcp_skb_mss(skb);
1027
1028         /* Our usage of tstamp should remain private */
1029         skb->tstamp.tv64 = 0;
1030
1031         /* Cleanup our debris for IP stacks */
1032         memset(skb->cb, 0, max(sizeof(struct inet_skb_parm),
1033                                sizeof(struct inet6_skb_parm)));
1034
1035         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
1036
1037         if (likely(err <= 0))
1038                 return err;
1039
1040         tcp_enter_cwr(sk);
1041
1042         return net_xmit_eval(err);
1043 }
1044
1045 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
1046                             gfp_t gfp_mask)
1047 {
1048         return __tcp_transmit_skb(sk, skb, clone_it, gfp_mask,
1049                                   tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
1050 }
1051
1052 /* This routine just queues the buffer for sending.
1053  *
1054  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
1055  * otherwise socket can stall.
1056  */
1057 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1058 {
1059         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1060
1061         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
1062         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1063         __skb_header_release(skb);
1064         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
1065         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
1066         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
1067 }
1068
1069 /* Initialize TSO segments for a packet. */
1070 static void tcp_set_skb_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1071 {
1072         if (skb->len <= mss_now || skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
1073                 /* Avoid the costly divide in the normal
1074                  * non-TSO case.
1075                  */
1076                 tcp_skb_pcount_set(skb, 1);
1077                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1078         } else {
1079                 tcp_skb_pcount_set(skb, DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now));
1080                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = mss_now;
1081         }
1082 }
1083
1084 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1085  * skb is counted to fackets_out or not.
1086  */
1087 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1088                                    int decr)
1089 {
1090         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1091
1092         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1093                 return;
1094
1095         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1096                 tp->fackets_out -= decr;
1097 }
1098
1099 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1100  * tweaks to fix counters
1101  */
1102 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1103 {
1104         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1105
1106         tp->packets_out -= decr;
1107
1108         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1109                 tp->sacked_out -= decr;
1110         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1111                 tp->retrans_out -= decr;
1112         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1113                 tp->lost_out -= decr;
1114
1115         /* Reno case is special. Sigh... */
1116         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1117                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1118
1119         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1120
1121         if (tp->lost_skb_hint &&
1122             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1123             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1124                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1125
1126         tcp_verify_left_out(tp);
1127 }
1128
1129 static void tcp_fragment_tstamp(struct sk_buff *skb, struct sk_buff *skb2)
1130 {
1131         struct skb_shared_info *shinfo = skb_shinfo(skb);
1132
1133         if (unlikely(shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP) &&
1134             !before(shinfo->tskey, TCP_SKB_CB(skb2)->seq)) {
1135                 struct skb_shared_info *shinfo2 = skb_shinfo(skb2);
1136                 u8 tsflags = shinfo->tx_flags & SKBTX_ANY_TSTAMP;
1137
1138                 shinfo->tx_flags &= ~tsflags;
1139                 shinfo2->tx_flags |= tsflags;
1140                 swap(shinfo->tskey, shinfo2->tskey);
1141         }
1142 }
1143
1144 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1145  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1146  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1147  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1148  */
1149 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1150                  unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1151 {
1152         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1153         struct sk_buff *buff;
1154         int nsize, old_factor;
1155         long limit;
1156         int nlen;
1157         u8 flags;
1158
1159         if (WARN_ON(len > skb->len))
1160                 return -EINVAL;
1161
1162         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1163         if (nsize < 0)
1164                 nsize = 0;
1165
1166         /* tcp_sendmsg() can overshoot sk_wmem_queued by one full size skb.
1167          * We need some allowance to not penalize applications setting small
1168          * SO_SNDBUF values.
1169          * Also allow first and last skb in retransmit queue to be split.
1170          */
1171         limit = sk->sk_sndbuf + 2 * SKB_TRUESIZE(GSO_MAX_SIZE);
1172         if (unlikely((sk->sk_wmem_queued >> 1) > limit &&
1173                      skb != tcp_rtx_queue_head(sk) &&
1174                      skb != tcp_rtx_queue_tail(sk))) {
1175                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPWQUEUETOOBIG);
1176                 return -ENOMEM;
1177         }
1178
1179         if (skb_unclone(skb, gfp))
1180                 return -ENOMEM;
1181
1182         /* Get a new skb... force flag on. */
1183         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, gfp, true);
1184         if (!buff)
1185                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1186
1187         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1188         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1189         nlen = skb->len - len - nsize;
1190         buff->truesize += nlen;
1191         skb->truesize -= nlen;
1192
1193         /* Correct the sequence numbers. */
1194         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1195         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1196         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1197
1198         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1199         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1200         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1201         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1202         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1203
1204         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1205                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1206                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1207                                                        skb_put(buff, nsize),
1208                                                        nsize, 0);
1209
1210                 skb_trim(skb, len);
1211
1212                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1213         } else {
1214                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1215                 skb_split(skb, buff, len);
1216         }
1217
1218         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1219
1220         buff->tstamp = skb->tstamp;
1221         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1222
1223         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1224
1225         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1226         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1227         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1228
1229         /* If this packet has been sent out already, we must
1230          * adjust the various packet counters.
1231          */
1232         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1233                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1234                         tcp_skb_pcount(buff);
1235
1236                 if (diff)
1237                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1238         }
1239
1240         /* Link BUFF into the send queue. */
1241         __skb_header_release(buff);
1242         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1243
1244         return 0;
1245 }
1246
1247 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1248  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1249  * immediately discarded.
1250  */
1251 static int __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1252 {
1253         struct skb_shared_info *shinfo;
1254         int i, k, eat;
1255
1256         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1257         if (eat) {
1258                 __skb_pull(skb, eat);
1259                 len -= eat;
1260                 if (!len)
1261                         return 0;
1262         }
1263         eat = len;
1264         k = 0;
1265         shinfo = skb_shinfo(skb);
1266         for (i = 0; i < shinfo->nr_frags; i++) {
1267                 int size = skb_frag_size(&shinfo->frags[i]);
1268
1269                 if (size <= eat) {
1270                         skb_frag_unref(skb, i);
1271                         eat -= size;
1272                 } else {
1273                         shinfo->frags[k] = shinfo->frags[i];
1274                         if (eat) {
1275                                 shinfo->frags[k].page_offset += eat;
1276                                 skb_frag_size_sub(&shinfo->frags[k], eat);
1277                                 eat = 0;
1278                         }
1279                         k++;
1280                 }
1281         }
1282         shinfo->nr_frags = k;
1283
1284         skb_reset_tail_pointer(skb);
1285         skb->data_len -= len;
1286         skb->len = skb->data_len;
1287         return len;
1288 }
1289
1290 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1291 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1292 {
1293         u32 delta_truesize;
1294
1295         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1296                 return -ENOMEM;
1297
1298         delta_truesize = __pskb_trim_head(skb, len);
1299
1300         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1301         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1302
1303         if (delta_truesize) {
1304                 skb->truesize      -= delta_truesize;
1305                 sk->sk_wmem_queued -= delta_truesize;
1306                 sk_mem_uncharge(sk, delta_truesize);
1307                 sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1308         }
1309
1310         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1311         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1312                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, tcp_skb_mss(skb));
1313
1314         return 0;
1315 }
1316
1317 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1318 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1319 {
1320         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1321         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1322         int mss_now;
1323
1324         /* Calculate base mss without TCP options:
1325            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1326          */
1327         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1328
1329         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1330         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1331                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1332
1333                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1334                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1335         }
1336
1337         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1338         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1339                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1340
1341         /* Now subtract optional transport overhead */
1342         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1343
1344         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1345         mss_now = max(mss_now, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_snd_mss);
1346         return mss_now;
1347 }
1348
1349 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1350 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1351 {
1352         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1353         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1354                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1355 }
1356
1357 /* Inverse of above */
1358 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1359 {
1360         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1361         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1362         int mtu;
1363
1364         mtu = mss +
1365               tp->tcp_header_len +
1366               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1367               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1368
1369         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1370         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1371                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1372
1373                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1374                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1375         }
1376         return mtu;
1377 }
1378
1379 /* MTU probing init per socket */
1380 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1381 {
1382         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1383         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1384         struct net *net = sock_net(sk);
1385
1386         icsk->icsk_mtup.enabled = net->ipv4.sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1387         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1388                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1389         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, net->ipv4.sysctl_tcp_base_mss);
1390         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1391         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1392                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_time_stamp;
1393 }
1394 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1395
1396 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1397
1398    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1399    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1400
1401    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1402    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1403    It also does not include TCP options.
1404
1405    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1406
1407    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1408    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1409    taking into account current pmtu, but never exceeds
1410    tp->rx_opt.mss_clamp.
1411
1412    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1413    DOES NOT include either tcp or ip options.
1414
1415    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1416    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1417  */
1418 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1419 {
1420         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1421         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1422         int mss_now;
1423
1424         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1425                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1426
1427         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1428         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1429
1430         /* And store cached results */
1431         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1432         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1433                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1434         tp->mss_cache = mss_now;
1435
1436         return mss_now;
1437 }
1438 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1439
1440 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1441  * and even PMTU discovery events into account.
1442  */
1443 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1444 {
1445         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1446         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1447         u32 mss_now;
1448         unsigned int header_len;
1449         struct tcp_out_options opts;
1450         struct tcp_md5sig_key *md5;
1451
1452         mss_now = tp->mss_cache;
1453
1454         if (dst) {
1455                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1456                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1457                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1458         }
1459
1460         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1461                      sizeof(struct tcphdr);
1462         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1463          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1464          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1465          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1466         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1467                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1468                 mss_now -= delta;
1469         }
1470
1471         return mss_now;
1472 }
1473
1474 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
1475  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
1476  * and if application hit its sndbuf limit recently.
1477  */
1478 static void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
1479 {
1480         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1481
1482         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
1483             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
1484                 /* Limited by application or receiver window. */
1485                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
1486                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
1487                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
1488                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1489                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
1490                 }
1491                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1492         }
1493         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1494 }
1495
1496 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk, bool is_cwnd_limited)
1497 {
1498         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1499
1500         /* Track the maximum number of outstanding packets in each
1501          * window, and remember whether we were cwnd-limited then.
1502          */
1503         if (!before(tp->snd_una, tp->max_packets_seq) ||
1504             tp->packets_out > tp->max_packets_out) {
1505                 tp->max_packets_out = tp->packets_out;
1506                 tp->max_packets_seq = tp->snd_nxt;
1507                 tp->is_cwnd_limited = is_cwnd_limited;
1508         }
1509
1510         if (tcp_is_cwnd_limited(sk)) {
1511                 /* Network is feed fully. */
1512                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1513                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1514         } else {
1515                 /* Network starves. */
1516                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1517                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1518
1519                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1520                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1521                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1522         }
1523 }
1524
1525 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1526 static bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1527 {
1528         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1529                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1530 }
1531
1532 /* Update snd_sml if this skb is under mss
1533  * Note that a TSO packet might end with a sub-mss segment
1534  * The test is really :
1535  * if ((skb->len % mss) != 0)
1536  *        tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1537  * But we can avoid doing the divide again given we already have
1538  *  skb_pcount = skb->len / mss_now
1539  */
1540 static void tcp_minshall_update(struct tcp_sock *tp, unsigned int mss_now,
1541                                 const struct sk_buff *skb)
1542 {
1543         if (skb->len < tcp_skb_pcount(skb) * mss_now)
1544                 tp->snd_sml = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1545 }
1546
1547 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1548  * 1. It is full sized. (provided by caller in %partial bool)
1549  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1550  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1551  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1552  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1553  */
1554 static bool tcp_nagle_check(bool partial, const struct tcp_sock *tp,
1555                             int nonagle)
1556 {
1557         return partial &&
1558                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1559                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1560 }
1561
1562 /* Return how many segs we'd like on a TSO packet,
1563  * to send one TSO packet per ms
1564  */
1565 static u32 tcp_tso_autosize(const struct sock *sk, unsigned int mss_now)
1566 {
1567         u32 bytes, segs;
1568
1569         bytes = min(sk->sk_pacing_rate >> 10,
1570                     sk->sk_gso_max_size - 1 - MAX_TCP_HEADER);
1571
1572         /* Goal is to send at least one packet per ms,
1573          * not one big TSO packet every 100 ms.
1574          * This preserves ACK clocking and is consistent
1575          * with tcp_tso_should_defer() heuristic.
1576          */
1577         segs = max_t(u32, bytes / mss_now, sysctl_tcp_min_tso_segs);
1578
1579         return min_t(u32, segs, sk->sk_gso_max_segs);
1580 }
1581
1582 /* Returns the portion of skb which can be sent right away */
1583 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk,
1584                                         const struct sk_buff *skb,
1585                                         unsigned int mss_now,
1586                                         unsigned int max_segs,
1587                                         int nonagle)
1588 {
1589         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1590         u32 partial, needed, window, max_len;
1591
1592         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1593         max_len = mss_now * max_segs;
1594
1595         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1596                 return max_len;
1597
1598         needed = min(skb->len, window);
1599
1600         if (max_len <= needed)
1601                 return max_len;
1602
1603         partial = needed % mss_now;
1604         /* If last segment is not a full MSS, check if Nagle rules allow us
1605          * to include this last segment in this skb.
1606          * Otherwise, we'll split the skb at last MSS boundary
1607          */
1608         if (tcp_nagle_check(partial != 0, tp, nonagle))
1609                 return needed - partial;
1610
1611         return needed;
1612 }
1613
1614 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1615  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1616  */
1617 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1618                                          const struct sk_buff *skb)
1619 {
1620         u32 in_flight, cwnd, halfcwnd;
1621
1622         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1623         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1624             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1625                 return 1;
1626
1627         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1628         cwnd = tp->snd_cwnd;
1629         if (in_flight >= cwnd)
1630                 return 0;
1631
1632         /* For better scheduling, ensure we have at least
1633          * 2 GSO packets in flight.
1634          */
1635         halfcwnd = max(cwnd >> 1, 1U);
1636         return min(halfcwnd, cwnd - in_flight);
1637 }
1638
1639 /* Initialize TSO state of a skb.
1640  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1641  * SKB onto the wire.
1642  */
1643 static int tcp_init_tso_segs(struct sk_buff *skb, unsigned int mss_now)
1644 {
1645         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1646
1647         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1648                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1649                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1650         }
1651         return tso_segs;
1652 }
1653
1654
1655 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1656  * sent now.
1657  */
1658 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1659                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1660 {
1661         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1662          * write_queue (they have no chances to get new data).
1663          *
1664          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1665          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1666          */
1667         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1668                 return true;
1669
1670         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1671         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1672                 return true;
1673
1674         if (!tcp_nagle_check(skb->len < cur_mss, tp, nonagle))
1675                 return true;
1676
1677         return false;
1678 }
1679
1680 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1681 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1682                              const struct sk_buff *skb,
1683                              unsigned int cur_mss)
1684 {
1685         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1686
1687         if (skb->len > cur_mss)
1688                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1689
1690         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1691 }
1692
1693 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1694  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1695  * packets allowed by the congestion window.
1696  */
1697 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1698                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1699 {
1700         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1701         unsigned int cwnd_quota;
1702
1703         tcp_init_tso_segs(skb, cur_mss);
1704
1705         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1706                 return 0;
1707
1708         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1709         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1710                 cwnd_quota = 0;
1711
1712         return cwnd_quota;
1713 }
1714
1715 /* Test if sending is allowed right now. */
1716 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1717 {
1718         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1719         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1720
1721         return skb &&
1722                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1723                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1724                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1725 }
1726
1727 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1728  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1729  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1730  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1731  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1732  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1733  */
1734 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1735                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1736 {
1737         struct sk_buff *buff;
1738         int nlen = skb->len - len;
1739         u8 flags;
1740
1741         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1742         if (skb->len != skb->data_len)
1743                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now, gfp);
1744
1745         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp, true);
1746         if (unlikely(!buff))
1747                 return -ENOMEM;
1748
1749         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1750         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1751         buff->truesize += nlen;
1752         skb->truesize -= nlen;
1753
1754         /* Correct the sequence numbers. */
1755         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1756         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1757         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1758
1759         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1760         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1761         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1762         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1763
1764         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1765         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1766
1767         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1768         skb_split(skb, buff, len);
1769         tcp_fragment_tstamp(skb, buff);
1770
1771         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1772         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
1773         tcp_set_skb_tso_segs(buff, mss_now);
1774
1775         /* Link BUFF into the send queue. */
1776         __skb_header_release(buff);
1777         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1778
1779         return 0;
1780 }
1781
1782 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1783  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1784  *
1785  * This algorithm is from John Heffner.
1786  */
1787 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1788                                  bool *is_cwnd_limited, u32 max_segs)
1789 {
1790         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1791         u32 age, send_win, cong_win, limit, in_flight;
1792         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1793         struct skb_mstamp now;
1794         struct sk_buff *head;
1795         int win_divisor;
1796
1797         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1798                 goto send_now;
1799
1800         if (icsk->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
1801                 goto send_now;
1802
1803         /* Avoid bursty behavior by allowing defer
1804          * only if the last write was recent.
1805          */
1806         if ((s32)(tcp_time_stamp - tp->lsndtime) > 0)
1807                 goto send_now;
1808
1809         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1810
1811         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1812
1813         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1814
1815         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1816         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1817
1818         limit = min(send_win, cong_win);
1819
1820         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1821         if (limit >= max_segs * tp->mss_cache)
1822                 goto send_now;
1823
1824         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1825         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1826                 goto send_now;
1827
1828         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1829         if (win_divisor) {
1830                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1831
1832                 /* If at least some fraction of a window is available,
1833                  * just use it.
1834                  */
1835                 chunk /= win_divisor;
1836                 if (limit >= chunk)
1837                         goto send_now;
1838         } else {
1839                 /* Different approach, try not to defer past a single
1840                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1841                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1842                  * then send now.
1843                  */
1844                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1845                         goto send_now;
1846         }
1847
1848         head = tcp_write_queue_head(sk);
1849         skb_mstamp_get(&now);
1850         age = skb_mstamp_us_delta(&now, &head->skb_mstamp);
1851         /* If next ACK is likely to come too late (half srtt), do not defer */
1852         if (age < (tp->srtt_us >> 4))
1853                 goto send_now;
1854
1855         /* Ok, it looks like it is advisable to defer. */
1856
1857         if (cong_win < send_win && cong_win <= skb->len)
1858                 *is_cwnd_limited = true;
1859
1860         return true;
1861
1862 send_now:
1863         return false;
1864 }
1865
1866 static inline void tcp_mtu_check_reprobe(struct sock *sk)
1867 {
1868         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1869         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1870         struct net *net = sock_net(sk);
1871         u32 interval;
1872         s32 delta;
1873
1874         interval = net->ipv4.sysctl_tcp_probe_interval;
1875         delta = tcp_time_stamp - icsk->icsk_mtup.probe_timestamp;
1876         if (unlikely(delta >= interval * HZ)) {
1877                 int mss = tcp_current_mss(sk);
1878
1879                 /* Update current search range */
1880                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1881                 icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp +
1882                         sizeof(struct tcphdr) +
1883                         icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1884                 icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, mss);
1885
1886                 /* Update probe time stamp */
1887                 icsk->icsk_mtup.probe_timestamp = tcp_time_stamp;
1888         }
1889 }
1890
1891 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1892  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1893  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1894  * changes resulting in larger path MTUs.
1895  *
1896  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1897  *         1 if a probe was sent,
1898  *         -1 otherwise
1899  */
1900 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1901 {
1902         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1903         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1904         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1905         struct net *net = sock_net(sk);
1906         int len;
1907         int probe_size;
1908         int size_needed;
1909         int copy;
1910         int mss_now;
1911         int interval;
1912
1913         /* Not currently probing/verifying,
1914          * not in recovery,
1915          * have enough cwnd, and
1916          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1917         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1918             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1919             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1920             tp->snd_cwnd < 11 ||
1921             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1922                 return -1;
1923
1924         /* Use binary search for probe_size between tcp_mss_base,
1925          * and current mss_clamp. if (search_high - search_low)
1926          * smaller than a threshold, backoff from probing.
1927          */
1928         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1929         probe_size = tcp_mtu_to_mss(sk, (icsk->icsk_mtup.search_high +
1930                                     icsk->icsk_mtup.search_low) >> 1);
1931         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1932         interval = icsk->icsk_mtup.search_high - icsk->icsk_mtup.search_low;
1933         /* When misfortune happens, we are reprobing actively,
1934          * and then reprobe timer has expired. We stick with current
1935          * probing process by not resetting search range to its orignal.
1936          */
1937         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high) ||
1938                 interval < net->ipv4.sysctl_tcp_probe_threshold) {
1939                 /* Check whether enough time has elaplased for
1940                  * another round of probing.
1941                  */
1942                 tcp_mtu_check_reprobe(sk);
1943                 return -1;
1944         }
1945
1946         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1947         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1948                 return -1;
1949
1950         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1951                 return -1;
1952         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1953                 return 0;
1954
1955         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1956         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1957                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1958                         return -1;
1959                 else
1960                         return 0;
1961         }
1962
1963         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1964         nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC, false);
1965         if (!nskb)
1966                 return -1;
1967         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1968         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1969
1970         skb = tcp_send_head(sk);
1971
1972         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1973         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1974         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1975         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1976         nskb->csum = 0;
1977         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1978
1979         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1980         tcp_highest_sack_replace(sk, skb, nskb);
1981
1982         len = 0;
1983         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1984                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1985                 if (nskb->ip_summed) {
1986                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1987                 } else {
1988                         __wsum csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1989                                                              skb_put(nskb, copy),
1990                                                              copy, 0);
1991                         nskb->csum = csum_block_add(nskb->csum, csum, len);
1992                 }
1993
1994                 if (skb->len <= copy) {
1995                         /* We've eaten all the data from this skb.
1996                          * Throw it away. */
1997                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1998                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1999                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2000                 } else {
2001                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
2002                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
2003                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
2004                                 skb_pull(skb, copy);
2005                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2006                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
2007                                                                  skb->len, 0);
2008                         } else {
2009                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
2010                                 tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss_now);
2011                         }
2012                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
2013                 }
2014
2015                 len += copy;
2016
2017                 if (len >= probe_size)
2018                         break;
2019         }
2020         tcp_init_tso_segs(nskb, nskb->len);
2021
2022         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
2023          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit().
2024          */
2025         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
2026                 /* Decrement cwnd here because we are sending
2027                  * effectively two packets. */
2028                 tp->snd_cwnd--;
2029                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
2030
2031                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
2032                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
2033                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
2034
2035                 return 1;
2036         }
2037
2038         return -1;
2039 }
2040
2041 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
2042  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
2043  * window for us.
2044  *
2045  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
2046  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
2047  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
2048  *
2049  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
2050  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
2051
2052  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
2053  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
2054  */
2055 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
2056                            int push_one, gfp_t gfp)
2057 {
2058         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2059         struct sk_buff *skb;
2060         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
2061         int cwnd_quota;
2062         int result;
2063         bool is_cwnd_limited = false;
2064         u32 max_segs;
2065
2066         sent_pkts = 0;
2067
2068         if (!push_one) {
2069                 /* Do MTU probing. */
2070                 result = tcp_mtu_probe(sk);
2071                 if (!result) {
2072                         return false;
2073                 } else if (result > 0) {
2074                         sent_pkts = 1;
2075                 }
2076         }
2077
2078         max_segs = tcp_tso_autosize(sk, mss_now);
2079         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
2080                 unsigned int limit;
2081
2082                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(skb, mss_now);
2083                 BUG_ON(!tso_segs);
2084
2085                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE) {
2086                         /* "skb_mstamp" is used as a start point for the retransmit timer */
2087                         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2088                         goto repair; /* Skip network transmission */
2089                 }
2090
2091                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
2092                 if (!cwnd_quota) {
2093                         if (push_one == 2)
2094                                 /* Force out a loss probe pkt. */
2095                                 cwnd_quota = 1;
2096                         else
2097                                 break;
2098                 }
2099
2100                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
2101                         break;
2102
2103                 if (tso_segs == 1) {
2104                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
2105                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
2106                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
2107                                 break;
2108                 } else {
2109                         if (!push_one &&
2110                             tcp_tso_should_defer(sk, skb, &is_cwnd_limited,
2111                                                  max_segs))
2112                                 break;
2113                 }
2114
2115                 limit = mss_now;
2116                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
2117                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
2118                                                     min_t(unsigned int,
2119                                                           cwnd_quota,
2120                                                           max_segs),
2121                                                     nonagle);
2122
2123                 if (skb->len > limit &&
2124                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
2125                         break;
2126
2127                 /* TCP Small Queues :
2128                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
2129                  * This allows for :
2130                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
2131                  *  - faster recovery
2132                  *  - high rates
2133                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
2134                  * of queued bytes to ensure line rate.
2135                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
2136                  */
2137                 limit = max(2 * skb->truesize, sk->sk_pacing_rate >> 10);
2138                 limit = min_t(u32, limit, sysctl_tcp_limit_output_bytes);
2139
2140                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
2141                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
2142                         /* It is possible TX completion already happened
2143                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
2144                          * test again the condition.
2145                          */
2146                         smp_mb__after_atomic();
2147                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
2148                                 break;
2149                 }
2150
2151                 /* Argh, we hit an empty skb(), presumably a thread
2152                  * is sleeping in sendmsg()/sk_stream_wait_memory().
2153                  * We do not want to send a pure-ack packet and have
2154                  * a strange looking rtx queue with empty packet(s).
2155                  */
2156                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq == TCP_SKB_CB(skb)->seq)
2157                         break;
2158
2159                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
2160                         break;
2161
2162 repair:
2163                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
2164                  * This call will increment packets_out.
2165                  */
2166                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
2167
2168                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
2169                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
2170
2171                 if (push_one)
2172                         break;
2173         }
2174
2175         if (likely(sent_pkts)) {
2176                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2177                         tp->prr_out += sent_pkts;
2178
2179                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
2180                 if (push_one != 2)
2181                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
2182                 is_cwnd_limited |= (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd);
2183                 tcp_cwnd_validate(sk, is_cwnd_limited);
2184                 return false;
2185         }
2186         return !tp->packets_out && tcp_send_head(sk);
2187 }
2188
2189 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
2190 {
2191         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2192         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2193         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
2194         u32 rtt = usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3);
2195
2196         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
2197                 return false;
2198         /* No consecutive loss probes. */
2199         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
2200                 tcp_rearm_rto(sk);
2201                 return false;
2202         }
2203         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
2204          * finishes.
2205          */
2206         if (tp->fastopen_rsk)
2207                 return false;
2208
2209         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
2210         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
2211                 return false;
2212
2213         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
2214          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
2215          */
2216         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !tp->packets_out ||
2217             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2218                 return false;
2219
2220         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
2221              tcp_send_head(sk))
2222                 return false;
2223
2224         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
2225          * for delayed ack when there's one outstanding packet. If no RTT
2226          * sample is available then probe after TCP_TIMEOUT_INIT.
2227          */
2228         timeout = rtt << 1 ? : TCP_TIMEOUT_INIT;
2229         if (tp->packets_out == 1)
2230                 timeout = max_t(u32, timeout,
2231                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
2232         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
2233
2234         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
2235         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
2236         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
2237         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
2238                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
2239                 if (delta > 0)
2240                         timeout = delta;
2241         }
2242
2243         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
2244                                   TCP_RTO_MAX);
2245         return true;
2246 }
2247
2248 /* Thanks to skb fast clones, we can detect if a prior transmit of
2249  * a packet is still in a qdisc or driver queue.
2250  * In this case, there is very little point doing a retransmit !
2251  * Note: This is called from BH context only.
2252  */
2253 static bool skb_still_in_host_queue(const struct sock *sk,
2254                                     const struct sk_buff *skb)
2255 {
2256         if (unlikely(skb_fclone_busy(sk, skb))) {
2257                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2258                                  LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
2259                 return true;
2260         }
2261         return false;
2262 }
2263
2264 /* When probe timeout (PTO) fires, try send a new segment if possible, else
2265  * retransmit the last segment.
2266  */
2267 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2268 {
2269         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2270         struct sk_buff *skb;
2271         int pcount;
2272         int mss = tcp_current_mss(sk);
2273
2274         skb = tcp_send_head(sk);
2275         if (skb) {
2276                 if (tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss)) {
2277                         pcount = tp->packets_out;
2278                         tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2279                         if (tp->packets_out > pcount)
2280                                 goto probe_sent;
2281                         goto rearm_timer;
2282                 }
2283                 skb = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
2284         } else {
2285                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2286         }
2287
2288         if (unlikely(!skb)) {
2289                 WARN_ONCE(tp->packets_out,
2290                           "invalid inflight: %u state %u cwnd %u mss %d\n",
2291                           tp->packets_out, sk->sk_state, tp->snd_cwnd, mss);
2292                 inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2293                 return;
2294         }
2295
2296         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2297         if (tp->tlp_high_seq)
2298                 goto rearm_timer;
2299
2300         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2301                 goto rearm_timer;
2302
2303         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2304         if (WARN_ON(!pcount))
2305                 goto rearm_timer;
2306
2307         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2308                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss,
2309                                           GFP_ATOMIC)))
2310                         goto rearm_timer;
2311                 skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2312         }
2313
2314         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2315                 goto rearm_timer;
2316
2317         if (__tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2318                 goto rearm_timer;
2319
2320         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2321         tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2322
2323 probe_sent:
2324         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2325         /* Reset s.t. tcp_rearm_rto will restart timer from now */
2326         inet_csk(sk)->icsk_pending = 0;
2327 rearm_timer:
2328         tcp_rearm_rto(sk);
2329 }
2330
2331 /* Push out any pending frames which were held back due to
2332  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2333  * The socket must be locked by the caller.
2334  */
2335 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2336                                int nonagle)
2337 {
2338         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2339          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2340          * all will be happy.
2341          */
2342         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2343                 return;
2344
2345         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2346                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2347                 tcp_check_probe_timer(sk);
2348 }
2349
2350 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2351  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2352  */
2353 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2354 {
2355         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2356
2357         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2358
2359         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2360 }
2361
2362 /* This function returns the amount that we can raise the
2363  * usable window based on the following constraints
2364  *
2365  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2366  * 2. We limit memory per socket
2367  *
2368  * RFC 1122:
2369  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2370  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2371  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2372  *
2373  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2374  * it at least MSS bytes.
2375  *
2376  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2377  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2378  *
2379  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2380  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2381  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2382  * window to always advance by a single byte.
2383  *
2384  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2385  * then this will not be a problem.
2386  *
2387  * BSD seems to make the following compromise:
2388  *
2389  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2390  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2391  *      then set the window to 0.
2392  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2393  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2394  *      and from being larger than the largest representable value.
2395  *
2396  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2397  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2398  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2399  * those cases where the window is constrained on the sender side
2400  * because the pipeline is full.
2401  *
2402  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2403  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2404  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2405  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2406  * of having a fixed window size at almost all times.
2407  *
2408  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2409  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2410  *
2411  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2412  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2413  */
2414 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2415 {
2416         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2417         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2418         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2419          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2420          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2421          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2422          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2423          */
2424         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2425         int free_space = tcp_space(sk);
2426         int allowed_space = tcp_full_space(sk);
2427         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, allowed_space);
2428         int window;
2429
2430         if (unlikely(mss > full_space)) {
2431                 mss = full_space;
2432                 if (mss <= 0)
2433                         return 0;
2434         }
2435         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2436                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2437
2438                 if (tcp_under_memory_pressure(sk))
2439                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2440                                                4U * tp->advmss);
2441
2442                 /* free_space might become our new window, make sure we don't
2443                  * increase it due to wscale.
2444                  */
2445                 free_space = round_down(free_space, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2446
2447                 /* if free space is less than mss estimate, or is below 1/16th
2448                  * of the maximum allowed, try to move to zero-window, else
2449                  * tcp_clamp_window() will grow rcv buf up to tcp_rmem[2], and
2450                  * new incoming data is dropped due to memory limits.
2451                  * With large window, mss test triggers way too late in order
2452                  * to announce zero window in time before rmem limit kicks in.
2453                  */
2454                 if (free_space < (allowed_space >> 4) || free_space < mss)
2455                         return 0;
2456         }
2457
2458         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2459                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2460
2461         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2462          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2463          */
2464         window = tp->rcv_wnd;
2465         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2466                 window = free_space;
2467
2468                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2469                  * Import case: prevent zero window announcement if
2470                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2471                  */
2472                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2473                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2474                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2475         } else {
2476                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2477                  * Window clamp already applied above.
2478                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2479                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2480                  * and multiply from happening most of the time.
2481                  * We also don't do any window rounding when the free space
2482                  * is too small.
2483                  */
2484                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2485                         window = (free_space / mss) * mss;
2486                 else if (mss == full_space &&
2487                          free_space > window + (full_space >> 1))
2488                         window = free_space;
2489         }
2490
2491         return window;
2492 }
2493
2494 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2495 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2496 {
2497         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2498         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2499         int skb_size, next_skb_size;
2500
2501         skb_size = skb->len;
2502         next_skb_size = next_skb->len;
2503
2504         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2505
2506         tcp_highest_sack_replace(sk, next_skb, skb);
2507
2508         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2509
2510         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2511                                   next_skb_size);
2512
2513         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2514                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2515
2516         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2517                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2518
2519         /* Update sequence range on original skb. */
2520         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2521
2522         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2523         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2524
2525         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2526          * packet counting does not break.
2527          */
2528         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2529
2530         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2531         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2532         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2533                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2534
2535         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2536
2537         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2538 }
2539
2540 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2541 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2542 {
2543         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2544                 return false;
2545         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2546         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2547                 return false;
2548         if (skb_cloned(skb))
2549                 return false;
2550         if (skb == tcp_send_head(sk))
2551                 return false;
2552         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2553         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2554                 return false;
2555
2556         return true;
2557 }
2558
2559 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2560  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2561  */
2562 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2563                                      int space)
2564 {
2565         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2566         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2567         bool first = true;
2568
2569         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2570                 return;
2571         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2572                 return;
2573
2574         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2575                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2576                         break;
2577
2578                 space -= skb->len;
2579
2580                 if (first) {
2581                         first = false;
2582                         continue;
2583                 }
2584
2585                 if (space < 0)
2586                         break;
2587                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2588                  * the data in the second
2589                  */
2590                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2591                         break;
2592
2593                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2594                         break;
2595
2596                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2597         }
2598 }
2599
2600 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2601  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2602  * error occurred which prevented the send.
2603  */
2604 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2605 {
2606         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2607         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2608         unsigned int cur_mss;
2609         int err;
2610
2611         /* Inconslusive MTU probe */
2612         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2613                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2614         }
2615
2616         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2617          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2618          */
2619         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2620             min_t(u32, sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2),
2621                   sk->sk_sndbuf))
2622                 return -EAGAIN;
2623
2624         if (skb_still_in_host_queue(sk, skb))
2625                 return -EBUSY;
2626
2627         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2628                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))) {
2629                         WARN_ON_ONCE(1);
2630                         return -EINVAL;
2631                 }
2632                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2633                         return -ENOMEM;
2634         }
2635
2636         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2637                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2638
2639         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2640
2641         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2642          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2643          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2644          * our retransmit serves as a zero window probe.
2645          */
2646         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2647             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2648                 return -EAGAIN;
2649
2650         if (skb->len > cur_mss) {
2651                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss, GFP_ATOMIC))
2652                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2653         } else {
2654                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2655
2656                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2657                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2658                                 return -ENOMEM;
2659                         tcp_init_tso_segs(skb, cur_mss);
2660                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2661                 }
2662         }
2663
2664         /* RFC3168, section 6.1.1.1. ECN fallback */
2665         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN_ECN) == TCPHDR_SYN_ECN)
2666                 tcp_ecn_clear_syn(sk, skb);
2667
2668         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2669
2670         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2671          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2672          */
2673
2674         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2675          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2676          * beyond what csum_start can cover.
2677          */
2678         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2679                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2680                 struct sk_buff *nskb;
2681
2682                 skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2683                 nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
2684                 err = nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2685                              -ENOBUFS;
2686         } else {
2687                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2688         }
2689
2690         if (likely(!err)) {
2691                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_EVER_RETRANS;
2692                 /* Update global TCP statistics. */
2693                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2694                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2695                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
2696                 tp->total_retrans++;
2697         }
2698         return err;
2699 }
2700
2701 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2702 {
2703         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2704         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2705
2706         if (err == 0) {
2707 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2708                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2709                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2710                 }
2711 #endif
2712                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2713                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2714
2715                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2716                 if (!tp->retrans_stamp)
2717                         tp->retrans_stamp = tcp_skb_timestamp(skb);
2718
2719         } else if (err != -EBUSY) {
2720                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2721         }
2722
2723         if (tp->undo_retrans < 0)
2724                 tp->undo_retrans = 0;
2725         tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2726         return err;
2727 }
2728
2729 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2730  * window/congestion state.
2731  */
2732 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2733 {
2734         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2735         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2736
2737         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2738         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2739                 return false;
2740
2741         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2742         if (tcp_is_reno(tp))
2743                 return false;
2744
2745         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2746          * and retransmission... Both ways have their merits...
2747          *
2748          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2749          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2750          * NextSeg() specified in RFC3517.
2751          */
2752
2753         if (tcp_may_send_now(sk))
2754                 return false;
2755
2756         return true;
2757 }
2758
2759 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2760  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2761  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2762  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2763  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2764  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2765  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2766  */
2767 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2768 {
2769         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2770         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2771         struct sk_buff *skb;
2772         struct sk_buff *hole = NULL;
2773         u32 last_lost;
2774         int mib_idx;
2775         int fwd_rexmitting = 0;
2776
2777         if (!tp->packets_out)
2778                 return;
2779
2780         if (!tp->lost_out)
2781                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2782
2783         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2784                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2785                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2786                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2787                         last_lost = tp->retransmit_high;
2788         } else {
2789                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2790                 last_lost = tp->snd_una;
2791         }
2792
2793         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2794                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2795
2796                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2797                         break;
2798                 /* we could do better than to assign each time */
2799                 if (!hole)
2800                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2801
2802                 /* Assume this retransmit will generate
2803                  * only one packet for congestion window
2804                  * calculation purposes.  This works because
2805                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2806                  * packet to be MSS sized and all the
2807                  * packet counting works out.
2808                  */
2809                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2810                         return;
2811
2812                 if (fwd_rexmitting) {
2813 begin_fwd:
2814                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2815                                 break;
2816                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2817
2818                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2819                         tp->retransmit_high = last_lost;
2820                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2821                                 break;
2822                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2823                         if (hole) {
2824                                 skb = hole;
2825                                 hole = NULL;
2826                         }
2827                         fwd_rexmitting = 1;
2828                         goto begin_fwd;
2829
2830                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2831                         if (!hole && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2832                                 hole = skb;
2833                         continue;
2834
2835                 } else {
2836                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2837                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2838                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2839                         else
2840                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2841                 }
2842
2843                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2844                         continue;
2845
2846                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb))
2847                         return;
2848
2849                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2850
2851                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2852                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2853
2854                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2855                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2856                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2857                                                   TCP_RTO_MAX);
2858         }
2859 }
2860
2861 /* We allow to exceed memory limits for FIN packets to expedite
2862  * connection tear down and (memory) recovery.
2863  * Otherwise tcp_send_fin() could be tempted to either delay FIN
2864  * or even be forced to close flow without any FIN.
2865  * In general, we want to allow one skb per socket to avoid hangs
2866  * with edge trigger epoll()
2867  */
2868 void sk_forced_mem_schedule(struct sock *sk, int size)
2869 {
2870         int amt, status;
2871
2872         if (size <= sk->sk_forward_alloc)
2873                 return;
2874         amt = sk_mem_pages(size);
2875         sk->sk_forward_alloc += amt * SK_MEM_QUANTUM;
2876         sk_memory_allocated_add(sk, amt, &status);
2877 }
2878
2879 /* Send a FIN. The caller locks the socket for us.
2880  * We should try to send a FIN packet really hard, but eventually give up.
2881  */
2882 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2883 {
2884         struct sk_buff *skb, *tskb = tcp_write_queue_tail(sk);
2885         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2886
2887         /* Optimization, tack on the FIN if we have one skb in write queue and
2888          * this skb was not yet sent, or we are under memory pressure.
2889          * Note: in the latter case, FIN packet will be sent after a timeout,
2890          * as TCP stack thinks it has already been transmitted.
2891          */
2892         if (tskb && (tcp_send_head(sk) || tcp_under_memory_pressure(sk))) {
2893 coalesce:
2894                 TCP_SKB_CB(tskb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2895                 TCP_SKB_CB(tskb)->end_seq++;
2896                 tp->write_seq++;
2897                 if (!tcp_send_head(sk)) {
2898                         /* This means tskb was already sent.
2899                          * Pretend we included the FIN on previous transmit.
2900                          * We need to set tp->snd_nxt to the value it would have
2901                          * if FIN had been sent. This is because retransmit path
2902                          * does not change tp->snd_nxt.
2903                          */
2904                         tp->snd_nxt++;
2905                         return;
2906                 }
2907         } else {
2908                 skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER, sk->sk_allocation);
2909                 if (unlikely(!skb)) {
2910                         if (tskb)
2911                                 goto coalesce;
2912                         return;
2913                 }
2914                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2915                 sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
2916                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2917                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2918                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2919                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2920         }
2921         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk), TCP_NAGLE_OFF);
2922 }
2923
2924 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2925  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2926  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2927  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2928  */
2929 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2930 {
2931         struct sk_buff *skb;
2932
2933         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2934         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2935         if (!skb) {
2936                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2937                 return;
2938         }
2939
2940         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2941         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2942         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2943                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2944         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
2945         /* Send it off. */
2946         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2947                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2948
2949         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2950 }
2951
2952 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2953  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2954  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2955  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2956  * and rcv_wscale values will not be correct.
2957  */
2958 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2959 {
2960         struct sk_buff *skb;
2961
2962         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2963         if (!skb || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2964                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2965                 return -EFAULT;
2966         }
2967         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2968                 if (skb_cloned(skb)) {
2969                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2970                         if (!nskb)
2971                                 return -ENOMEM;
2972                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2973                         __skb_header_release(nskb);
2974                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2975                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2976                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2977                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2978                         skb = nskb;
2979                 }
2980
2981                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2982                 tcp_ecn_send_synack(sk, skb);
2983         }
2984         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2985 }
2986
2987 /**
2988  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2989  * sk: listener socket
2990  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2991  * req: request_sock pointer
2992  *
2993  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2994  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2995  */
2996 struct sk_buff *tcp_make_synack(const struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2997                                 struct request_sock *req,
2998                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc,
2999                                 bool attach_req)
3000 {
3001         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
3002         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3003         struct tcp_md5sig_key *md5 = NULL;
3004         struct tcp_out_options opts;
3005         struct sk_buff *skb;
3006         int tcp_header_size;
3007         struct tcphdr *th;
3008         u16 user_mss;
3009         int mss;
3010
3011         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, GFP_ATOMIC);
3012         if (unlikely(!skb)) {
3013                 dst_release(dst);
3014                 return NULL;
3015         }
3016         /* Reserve space for headers. */
3017         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3018
3019         if (attach_req) {
3020                 skb_set_owner_w(skb, req_to_sk(req));
3021         } else {
3022                 /* sk is a const pointer, because we want to express multiple
3023                  * cpu might call us concurrently.
3024                  * sk->sk_wmem_alloc in an atomic, we can promote to rw.
3025                  */
3026                 skb_set_owner_w(skb, (struct sock *)sk);
3027         }
3028         skb_dst_set(skb, dst);
3029
3030         mss = dst_metric_advmss(dst);
3031         user_mss = READ_ONCE(tp->rx_opt.user_mss);
3032         if (user_mss && user_mss < mss)
3033                 mss = user_mss;
3034
3035         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
3036 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
3037         if (unlikely(req->cookie_ts))
3038                 skb->skb_mstamp.stamp_jiffies = cookie_init_timestamp(req);
3039         else
3040 #endif
3041         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3042
3043 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3044         rcu_read_lock();
3045         md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->req_md5_lookup(sk, req_to_sk(req));
3046 #endif
3047         skb_set_hash(skb, tcp_rsk(req)->txhash, PKT_HASH_TYPE_L4);
3048         tcp_header_size = tcp_synack_options(req, mss, skb, &opts, md5, foc) +
3049                           sizeof(*th);
3050
3051         skb_push(skb, tcp_header_size);
3052         skb_reset_transport_header(skb);
3053
3054         th = tcp_hdr(skb);
3055         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
3056         th->syn = 1;
3057         th->ack = 1;
3058         tcp_ecn_make_synack(req, th);
3059         th->source = htons(ireq->ir_num);
3060         th->dest = ireq->ir_rmt_port;
3061         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3062         th->seq = htonl(tcp_rsk(req)->snt_isn);
3063         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
3064         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
3065
3066         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
3067         th->window = htons(min(req->rsk_rcv_wnd, 65535U));
3068         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), NULL, &opts);
3069         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
3070         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS);
3071
3072 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3073         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
3074         if (md5)
3075                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
3076                                                md5, req_to_sk(req), skb);
3077         rcu_read_unlock();
3078 #endif
3079
3080         /* Do not fool tcpdump (if any), clean our debris */
3081         skb->tstamp.tv64 = 0;
3082         return skb;
3083 }
3084 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
3085
3086 static void tcp_ca_dst_init(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
3087 {
3088         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3089         const struct tcp_congestion_ops *ca;
3090         u32 ca_key = dst_metric(dst, RTAX_CC_ALGO);
3091
3092         if (ca_key == TCP_CA_UNSPEC)
3093                 return;
3094
3095         rcu_read_lock();
3096         ca = tcp_ca_find_key(ca_key);
3097         if (likely(ca && try_module_get(ca->owner))) {
3098                 module_put(icsk->icsk_ca_ops->owner);
3099                 icsk->icsk_ca_dst_locked = tcp_ca_dst_locked(dst);
3100                 icsk->icsk_ca_ops = ca;
3101         }
3102         rcu_read_unlock();
3103 }
3104
3105 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
3106 static void tcp_connect_init(struct sock *sk)
3107 {
3108         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3109         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3110         __u8 rcv_wscale;
3111
3112         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
3113          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
3114          */
3115         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
3116                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
3117
3118 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3119         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk))
3120                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
3121 #endif
3122
3123         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
3124         if (tp->rx_opt.user_mss)
3125                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3126         tp->max_window = 0;
3127         tcp_mtup_init(sk);
3128         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
3129
3130         tcp_ca_dst_init(sk, dst);
3131
3132         if (!tp->window_clamp)
3133                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
3134         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
3135         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
3136                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
3137
3138         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
3139
3140         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
3141         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
3142             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
3143                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
3144
3145         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
3146                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
3147                                   &tp->rcv_wnd,
3148                                   &tp->window_clamp,
3149                                   sysctl_tcp_window_scaling,
3150                                   &rcv_wscale,
3151                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
3152
3153         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
3154         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
3155
3156         sk->sk_err = 0;
3157         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
3158         tp->snd_wnd = 0;
3159         tcp_init_wl(tp, 0);
3160         tcp_write_queue_purge(sk);
3161         tp->snd_una = tp->write_seq;
3162         tp->snd_sml = tp->write_seq;
3163         tp->snd_up = tp->write_seq;
3164         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3165
3166         if (likely(!tp->repair))
3167                 tp->rcv_nxt = 0;
3168         else
3169                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3170         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
3171         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
3172
3173         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
3174         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3175         tcp_clear_retrans(tp);
3176 }
3177
3178 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3179 {
3180         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3181         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
3182
3183         tcb->end_seq += skb->len;
3184         __skb_header_release(skb);
3185         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
3186         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
3187         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
3188         tp->write_seq = tcb->end_seq;
3189         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
3190 }
3191
3192 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
3193  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
3194  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
3195  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
3196  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
3197  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
3198  */
3199 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
3200 {
3201         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3202         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
3203         int syn_loss = 0, space, err = 0;
3204         unsigned long last_syn_loss = 0;
3205         struct sk_buff *syn_data;
3206
3207         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
3208         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
3209                                &syn_loss, &last_syn_loss);
3210         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
3211         if (syn_loss > 1 &&
3212             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
3213                 fo->cookie.len = -1;
3214                 goto fallback;
3215         }
3216
3217         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
3218                 fo->cookie.len = -1;
3219         else if (fo->cookie.len <= 0)
3220                 goto fallback;
3221
3222         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
3223          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
3224          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
3225          */
3226         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
3227                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
3228         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
3229                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
3230
3231         space = min_t(size_t, space, fo->size);
3232
3233         /* limit to order-0 allocations */
3234         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
3235
3236         syn_data = sk_stream_alloc_skb(sk, space, sk->sk_allocation, false);
3237         if (!syn_data)
3238                 goto fallback;
3239         syn_data->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
3240         memcpy(syn_data->cb, syn->cb, sizeof(syn->cb));
3241         if (space) {
3242                 int copied = copy_from_iter(skb_put(syn_data, space), space,
3243                                             &fo->data->msg_iter);
3244                 if (unlikely(!copied)) {
3245                         kfree_skb(syn_data);
3246                         goto fallback;
3247                 }
3248                 if (copied != space) {
3249                         skb_trim(syn_data, copied);
3250                         space = copied;
3251                 }
3252         }
3253         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
3254         if (space == fo->size)
3255                 fo->data = NULL;
3256         fo->copied = space;
3257
3258         tcp_connect_queue_skb(sk, syn_data);
3259
3260         err = tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 1, sk->sk_allocation);
3261
3262         syn->skb_mstamp = syn_data->skb_mstamp;
3263
3264         /* Now full SYN+DATA was cloned and sent (or not),
3265          * remove the SYN from the original skb (syn_data)
3266          * we keep in write queue in case of a retransmit, as we
3267          * also have the SYN packet (with no data) in the same queue.
3268          */
3269         TCP_SKB_CB(syn_data)->seq++;
3270         TCP_SKB_CB(syn_data)->tcp_flags = TCPHDR_ACK | TCPHDR_PSH;
3271         if (!err) {
3272                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
3273                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPORIGDATASENT);
3274                 goto done;
3275         }
3276
3277 fallback:
3278         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
3279         if (fo->cookie.len > 0)
3280                 fo->cookie.len = 0;
3281         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
3282         if (err)
3283                 tp->syn_fastopen = 0;
3284 done:
3285         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
3286         return err;
3287 }
3288
3289 /* Build a SYN and send it off. */
3290 int tcp_connect(struct sock *sk)
3291 {
3292         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3293         struct sk_buff *buff;
3294         int err;
3295
3296         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
3297                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
3298
3299         tcp_connect_init(sk);
3300
3301         if (unlikely(tp->repair)) {
3302                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
3303                 return 0;
3304         }
3305
3306         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, sk->sk_allocation, true);
3307         if (unlikely(!buff))
3308                 return -ENOBUFS;
3309
3310         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
3311         tp->retrans_stamp = tcp_time_stamp;
3312         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
3313         tcp_ecn_send_syn(sk, buff);
3314
3315         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
3316         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
3317               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
3318         if (err == -ECONNREFUSED)
3319                 return err;
3320
3321         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
3322          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
3323          */
3324         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
3325         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
3326         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
3327
3328         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3329         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3330                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3331         return 0;
3332 }
3333 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3334
3335 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3336  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3337  * for details.
3338  */
3339 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3340 {
3341         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3342         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3343         unsigned long timeout;
3344
3345         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3346                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3347                 int max_ato = HZ / 2;
3348
3349                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3350                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3351                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3352
3353                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3354
3355                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3356                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3357                  * directly.
3358                  */
3359                 if (tp->srtt_us) {
3360                         int rtt = max_t(int, usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 3),
3361                                         TCP_DELACK_MIN);
3362
3363                         if (rtt < max_ato)
3364                                 max_ato = rtt;
3365                 }
3366
3367                 ato = min(ato, max_ato);
3368         }
3369
3370         /* Stay within the limit we were given */
3371         timeout = jiffies + ato;
3372
3373         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3374         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3375                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3376                  * send ACK now.
3377                  */
3378                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3379                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3380                         tcp_send_ack(sk);
3381                         return;
3382                 }
3383
3384                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3385                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3386         }
3387         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3388         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3389         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3390 }
3391
3392 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3393 void __tcp_send_ack(struct sock *sk, u32 rcv_nxt)
3394 {
3395         struct sk_buff *buff;
3396
3397         /* If we have been reset, we may not send again. */
3398         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3399                 return;
3400
3401         /* We are not putting this on the write queue, so
3402          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3403          * sock.
3404          */
3405         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3406         if (!buff) {
3407                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3408                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3409                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3410                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3411                 return;
3412         }
3413
3414         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3415         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3416         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3417
3418         /* We do not want pure acks influencing TCP Small Queues or fq/pacing
3419          * too much.
3420          * SKB_TRUESIZE(max(1 .. 66, MAX_TCP_HEADER)) is unfortunately ~784
3421          * We also avoid tcp_wfree() overhead (cache line miss accessing
3422          * tp->tsq_flags) by using regular sock_wfree()
3423          */
3424         skb_set_tcp_pure_ack(buff);
3425
3426         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3427         skb_mstamp_get(&buff->skb_mstamp);
3428         __tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC), rcv_nxt);
3429 }
3430 EXPORT_SYMBOL_GPL(__tcp_send_ack);
3431
3432 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3433 {
3434         __tcp_send_ack(sk, tcp_sk(sk)->rcv_nxt);
3435 }
3436
3437 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3438  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3439  *
3440  * Question: what should we make while urgent mode?
3441  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3442  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3443  *
3444  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3445  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3446  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3447  */
3448 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent, int mib)
3449 {
3450         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3451         struct sk_buff *skb;
3452
3453         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3454         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3455         if (!skb)
3456                 return -1;
3457
3458         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3459         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3460         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3461          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3462          * send it.
3463          */
3464         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3465         skb_mstamp_get(&skb->skb_mstamp);
3466         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib);
3467         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3468 }
3469
3470 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3471 {
3472         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3473                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3474                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3475         }
3476 }
3477
3478 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3479 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk, int mib)
3480 {
3481         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3482         struct sk_buff *skb;
3483
3484         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3485                 return -1;
3486
3487         skb = tcp_send_head(sk);
3488         if (skb && before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3489                 int err;
3490                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3491                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3492
3493                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3494                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3495
3496                 /* We are probing the opening of a window
3497                  * but the window size is != 0
3498                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3499                  */
3500                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3501                     skb->len > mss) {
3502                         seg_size = min(seg_size, mss);
3503                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3504                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss, GFP_ATOMIC))
3505                                 return -1;
3506                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3507                         tcp_set_skb_tso_segs(skb, mss);
3508
3509                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3510                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3511                 if (!err)
3512                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3513                 return err;
3514         } else {
3515                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3516                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1, mib);
3517                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0, mib);
3518         }
3519 }
3520
3521 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3522  * a partial packet else a zero probe.
3523  */
3524 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3525 {
3526         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3527         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3528         unsigned long probe_max;
3529         int err;
3530
3531         err = tcp_write_wakeup(sk, LINUX_MIB_TCPWINPROBE);
3532
3533         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3534                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3535                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3536                 icsk->icsk_backoff = 0;
3537                 return;
3538         }
3539
3540         if (err <= 0) {
3541                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3542                         icsk->icsk_backoff++;
3543                 icsk->icsk_probes_out++;
3544                 probe_max = TCP_RTO_MAX;
3545         } else {
3546                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3547                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3548                  * Let local senders to fight for local resources.
3549                  *
3550                  * Use accumulated backoff yet.
3551                  */
3552                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3553                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3554                 probe_max = TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL;
3555         }
3556         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3557                                   tcp_probe0_when(sk, probe_max),
3558                                   TCP_RTO_MAX);
3559 }
3560
3561 int tcp_rtx_synack(const struct sock *sk, struct request_sock *req)
3562 {
3563         const struct tcp_request_sock_ops *af_ops = tcp_rsk(req)->af_specific;
3564         struct flowi fl;
3565         int res;
3566
3567         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
3568         res = af_ops->send_synack(sk, NULL, &fl, req, NULL, true);
3569         if (!res) {
3570                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
3571                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNRETRANS);
3572         }
3573         return res;
3574 }
3575 EXPORT_SYMBOL(tcp_rtx_synack);