Merge branch 'linux-linaro-lsk' into linux-linaro-lsk-android
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / net / ipv4 / tcp_output.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:     Pedro Roque     :       Retransmit queue handled by TCP.
23  *                              :       Fragmentation on mtu decrease
24  *                              :       Segment collapse on retransmit
25  *                              :       AF independence
26  *
27  *              Linus Torvalds  :       send_delayed_ack
28  *              David S. Miller :       Charge memory using the right skb
29  *                                      during syn/ack processing.
30  *              David S. Miller :       Output engine completely rewritten.
31  *              Andrea Arcangeli:       SYNACK carry ts_recent in tsecr.
32  *              Cacophonix Gaul :       draft-minshall-nagle-01
33  *              J Hadi Salim    :       ECN support
34  *
35  */
36
37 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
38
39 #include <net/tcp.h>
40
41 #include <linux/compiler.h>
42 #include <linux/gfp.h>
43 #include <linux/module.h>
44
45 /* People can turn this off for buggy TCP's found in printers etc. */
46 int sysctl_tcp_retrans_collapse __read_mostly = 1;
47
48 /* People can turn this on to work with those rare, broken TCPs that
49  * interpret the window field as a signed quantity.
50  */
51 int sysctl_tcp_workaround_signed_windows __read_mostly = 0;
52
53 /* Default TSQ limit of two TSO segments */
54 int sysctl_tcp_limit_output_bytes __read_mostly = 131072;
55
56 /* This limits the percentage of the congestion window which we
57  * will allow a single TSO frame to consume.  Building TSO frames
58  * which are too large can cause TCP streams to be bursty.
59  */
60 int sysctl_tcp_tso_win_divisor __read_mostly = 3;
61
62 int sysctl_tcp_mtu_probing __read_mostly = 0;
63 int sysctl_tcp_base_mss __read_mostly = TCP_BASE_MSS;
64
65 /* By default, RFC2861 behavior.  */
66 int sysctl_tcp_slow_start_after_idle __read_mostly = 1;
67
68 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
88 /* SND.NXT, if window was not shrunk.
89  * If window has been shrunk, what should we make? It is not clear at all.
90  * Using SND.UNA we will fail to open window, SND.NXT is out of window. :-(
91  * Anything in between SND.UNA...SND.UNA+SND.WND also can be already
92  * invalid. OK, let's make this for now:
93  */
94 static inline __u32 tcp_acceptable_seq(const struct sock *sk)
95 {
96         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
97
98         if (!before(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt))
99                 return tp->snd_nxt;
100         else
101                 return tcp_wnd_end(tp);
102 }
103
104 /* Calculate mss to advertise in SYN segment.
105  * RFC1122, RFC1063, draft-ietf-tcpimpl-pmtud-01 state that:
106  *
107  * 1. It is independent of path mtu.
108  * 2. Ideally, it is maximal possible segment size i.e. 65535-40.
109  * 3. For IPv4 it is reasonable to calculate it from maximal MTU of
110  *    attached devices, because some buggy hosts are confused by
111  *    large MSS.
112  * 4. We do not make 3, we advertise MSS, calculated from first
113  *    hop device mtu, but allow to raise it to ip_rt_min_advmss.
114  *    This may be overridden via information stored in routing table.
115  * 5. Value 65535 for MSS is valid in IPv6 and means "as large as possible,
116  *    probably even Jumbo".
117  */
118 static __u16 tcp_advertise_mss(struct sock *sk)
119 {
120         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
121         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
122         int mss = tp->advmss;
123
124         if (dst) {
125                 unsigned int metric = dst_metric_advmss(dst);
126
127                 if (metric < mss) {
128                         mss = metric;
129                         tp->advmss = mss;
130                 }
131         }
132
133         return (__u16)mss;
134 }
135
136 /* RFC2861. Reset CWND after idle period longer RTO to "restart window".
137  * This is the first part of cwnd validation mechanism. */
138 static void tcp_cwnd_restart(struct sock *sk, const struct dst_entry *dst)
139 {
140         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
141         s32 delta = tcp_time_stamp - tp->lsndtime;
142         u32 restart_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
143         u32 cwnd = tp->snd_cwnd;
144
145         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_CWND_RESTART);
146
147         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
148         restart_cwnd = min(restart_cwnd, cwnd);
149
150         while ((delta -= inet_csk(sk)->icsk_rto) > 0 && cwnd > restart_cwnd)
151                 cwnd >>= 1;
152         tp->snd_cwnd = max(cwnd, restart_cwnd);
153         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
154         tp->snd_cwnd_used = 0;
155 }
156
157 /* Congestion state accounting after a packet has been sent. */
158 static void tcp_event_data_sent(struct tcp_sock *tp,
159                                 struct sock *sk)
160 {
161         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
162         const u32 now = tcp_time_stamp;
163
164         if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
165             (!tp->packets_out && (s32)(now - tp->lsndtime) > icsk->icsk_rto))
166                 tcp_cwnd_restart(sk, __sk_dst_get(sk));
167
168         tp->lsndtime = now;
169
170         /* If it is a reply for ato after last received
171          * packet, enter pingpong mode.
172          */
173         if ((u32)(now - icsk->icsk_ack.lrcvtime) < icsk->icsk_ack.ato)
174                 icsk->icsk_ack.pingpong = 1;
175 }
176
177 /* Account for an ACK we sent. */
178 static inline void tcp_event_ack_sent(struct sock *sk, unsigned int pkts)
179 {
180         tcp_dec_quickack_mode(sk, pkts);
181         inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK);
182 }
183
184 /* Determine a window scaling and initial window to offer.
185  * Based on the assumption that the given amount of space
186  * will be offered. Store the results in the tp structure.
187  * NOTE: for smooth operation initial space offering should
188  * be a multiple of mss if possible. We assume here that mss >= 1.
189  * This MUST be enforced by all callers.
190  */
191 void tcp_select_initial_window(int __space, __u32 mss,
192                                __u32 *rcv_wnd, __u32 *window_clamp,
193                                int wscale_ok, __u8 *rcv_wscale,
194                                __u32 init_rcv_wnd)
195 {
196         unsigned int space = (__space < 0 ? 0 : __space);
197
198         /* If no clamp set the clamp to the max possible scaled window */
199         if (*window_clamp == 0)
200                 (*window_clamp) = (65535 << 14);
201         space = min(*window_clamp, space);
202
203         /* Quantize space offering to a multiple of mss if possible. */
204         if (space > mss)
205                 space = (space / mss) * mss;
206
207         /* NOTE: offering an initial window larger than 32767
208          * will break some buggy TCP stacks. If the admin tells us
209          * it is likely we could be speaking with such a buggy stack
210          * we will truncate our initial window offering to 32K-1
211          * unless the remote has sent us a window scaling option,
212          * which we interpret as a sign the remote TCP is not
213          * misinterpreting the window field as a signed quantity.
214          */
215         if (sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
216                 (*rcv_wnd) = min(space, MAX_TCP_WINDOW);
217         else
218                 (*rcv_wnd) = space;
219
220         (*rcv_wscale) = 0;
221         if (wscale_ok) {
222                 /* Set window scaling on max possible window
223                  * See RFC1323 for an explanation of the limit to 14
224                  */
225                 space = max_t(u32, sysctl_tcp_rmem[2], sysctl_rmem_max);
226                 space = min_t(u32, space, *window_clamp);
227                 while (space > 65535 && (*rcv_wscale) < 14) {
228                         space >>= 1;
229                         (*rcv_wscale)++;
230                 }
231         }
232
233         /* Set initial window to a value enough for senders starting with
234          * initial congestion window of sysctl_tcp_default_init_rwnd. Place
235          * a limit on the initial window when mss is larger than 1460.
236          */
237         if (mss > (1 << *rcv_wscale)) {
238                 int init_cwnd = sysctl_tcp_default_init_rwnd;
239                 if (mss > 1460)
240                         init_cwnd = max_t(u32, (1460 * init_cwnd) / mss, 2);
241                 /* when initializing use the value from init_rcv_wnd
242                  * rather than the default from above
243                  */
244                 if (init_rcv_wnd)
245                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_rcv_wnd * mss);
246                 else
247                         *rcv_wnd = min(*rcv_wnd, init_cwnd * mss);
248         }
249
250         /* Set the clamp no higher than max representable value */
251         (*window_clamp) = min(65535U << (*rcv_wscale), *window_clamp);
252 }
253 EXPORT_SYMBOL(tcp_select_initial_window);
254
255 /* Chose a new window to advertise, update state in tcp_sock for the
256  * socket, and return result with RFC1323 scaling applied.  The return
257  * value can be stuffed directly into th->window for an outgoing
258  * frame.
259  */
260 static u16 tcp_select_window(struct sock *sk)
261 {
262         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
263         u32 cur_win = tcp_receive_window(tp);
264         u32 new_win = __tcp_select_window(sk);
265
266         /* Never shrink the offered window */
267         if (new_win < cur_win) {
268                 /* Danger Will Robinson!
269                  * Don't update rcv_wup/rcv_wnd here or else
270                  * we will not be able to advertise a zero
271                  * window in time.  --DaveM
272                  *
273                  * Relax Will Robinson.
274                  */
275                 new_win = ALIGN(cur_win, 1 << tp->rx_opt.rcv_wscale);
276         }
277         tp->rcv_wnd = new_win;
278         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
279
280         /* Make sure we do not exceed the maximum possible
281          * scaled window.
282          */
283         if (!tp->rx_opt.rcv_wscale && sysctl_tcp_workaround_signed_windows)
284                 new_win = min(new_win, MAX_TCP_WINDOW);
285         else
286                 new_win = min(new_win, (65535U << tp->rx_opt.rcv_wscale));
287
288         /* RFC1323 scaling applied */
289         new_win >>= tp->rx_opt.rcv_wscale;
290
291         /* If we advertise zero window, disable fast path. */
292         if (new_win == 0)
293                 tp->pred_flags = 0;
294
295         return new_win;
296 }
297
298 /* Packet ECN state for a SYN-ACK */
299 static inline void TCP_ECN_send_synack(const struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
300 {
301         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_CWR;
302         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
303                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &= ~TCPHDR_ECE;
304 }
305
306 /* Packet ECN state for a SYN.  */
307 static inline void TCP_ECN_send_syn(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
308 {
309         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
310
311         tp->ecn_flags = 0;
312         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_ecn == 1) {
313                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ECE | TCPHDR_CWR;
314                 tp->ecn_flags = TCP_ECN_OK;
315         }
316 }
317
318 static __inline__ void
319 TCP_ECN_make_synack(const struct request_sock *req, struct tcphdr *th)
320 {
321         if (inet_rsk(req)->ecn_ok)
322                 th->ece = 1;
323 }
324
325 /* Set up ECN state for a packet on a ESTABLISHED socket that is about to
326  * be sent.
327  */
328 static inline void TCP_ECN_send(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
329                                 int tcp_header_len)
330 {
331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
332
333         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
334                 /* Not-retransmitted data segment: set ECT and inject CWR. */
335                 if (skb->len != tcp_header_len &&
336                     !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_nxt)) {
337                         INET_ECN_xmit(sk);
338                         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_QUEUE_CWR) {
339                                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
340                                 tcp_hdr(skb)->cwr = 1;
341                                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_TCP_ECN;
342                         }
343                 } else {
344                         /* ACK or retransmitted segment: clear ECT|CE */
345                         INET_ECN_dontxmit(sk);
346                 }
347                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)
348                         tcp_hdr(skb)->ece = 1;
349         }
350 }
351
352 /* Constructs common control bits of non-data skb. If SYN/FIN is present,
353  * auto increment end seqno.
354  */
355 static void tcp_init_nondata_skb(struct sk_buff *skb, u32 seq, u8 flags)
356 {
357         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
358         skb->csum = 0;
359
360         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags;
361         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = 0;
362
363         skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
364         skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
365         skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
366
367         TCP_SKB_CB(skb)->seq = seq;
368         if (flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN))
369                 seq++;
370         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = seq;
371 }
372
373 static inline bool tcp_urg_mode(const struct tcp_sock *tp)
374 {
375         return tp->snd_una != tp->snd_up;
376 }
377
378 #define OPTION_SACK_ADVERTISE   (1 << 0)
379 #define OPTION_TS               (1 << 1)
380 #define OPTION_MD5              (1 << 2)
381 #define OPTION_WSCALE           (1 << 3)
382 #define OPTION_FAST_OPEN_COOKIE (1 << 8)
383
384 struct tcp_out_options {
385         u16 options;            /* bit field of OPTION_* */
386         u16 mss;                /* 0 to disable */
387         u8 ws;                  /* window scale, 0 to disable */
388         u8 num_sack_blocks;     /* number of SACK blocks to include */
389         u8 hash_size;           /* bytes in hash_location */
390         __u8 *hash_location;    /* temporary pointer, overloaded */
391         __u32 tsval, tsecr;     /* need to include OPTION_TS */
392         struct tcp_fastopen_cookie *fastopen_cookie;    /* Fast open cookie */
393 };
394
395 /* Write previously computed TCP options to the packet.
396  *
397  * Beware: Something in the Internet is very sensitive to the ordering of
398  * TCP options, we learned this through the hard way, so be careful here.
399  * Luckily we can at least blame others for their non-compliance but from
400  * inter-operatibility perspective it seems that we're somewhat stuck with
401  * the ordering which we have been using if we want to keep working with
402  * those broken things (not that it currently hurts anybody as there isn't
403  * particular reason why the ordering would need to be changed).
404  *
405  * At least SACK_PERM as the first option is known to lead to a disaster
406  * (but it may well be that other scenarios fail similarly).
407  */
408 static void tcp_options_write(__be32 *ptr, struct tcp_sock *tp,
409                               struct tcp_out_options *opts)
410 {
411         u16 options = opts->options;    /* mungable copy */
412
413         if (unlikely(OPTION_MD5 & options)) {
414                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16) |
415                                (TCPOPT_MD5SIG << 8) | TCPOLEN_MD5SIG);
416                 /* overload cookie hash location */
417                 opts->hash_location = (__u8 *)ptr;
418                 ptr += 4;
419         }
420
421         if (unlikely(opts->mss)) {
422                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_MSS << 24) |
423                                (TCPOLEN_MSS << 16) |
424                                opts->mss);
425         }
426
427         if (likely(OPTION_TS & options)) {
428                 if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
429                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
430                                        (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
431                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
432                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
433                         options &= ~OPTION_SACK_ADVERTISE;
434                 } else {
435                         *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
436                                        (TCPOPT_NOP << 16) |
437                                        (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
438                                        TCPOLEN_TIMESTAMP);
439                 }
440                 *ptr++ = htonl(opts->tsval);
441                 *ptr++ = htonl(opts->tsecr);
442         }
443
444         if (unlikely(OPTION_SACK_ADVERTISE & options)) {
445                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
446                                (TCPOPT_NOP << 16) |
447                                (TCPOPT_SACK_PERM << 8) |
448                                TCPOLEN_SACK_PERM);
449         }
450
451         if (unlikely(OPTION_WSCALE & options)) {
452                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
453                                (TCPOPT_WINDOW << 16) |
454                                (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
455                                opts->ws);
456         }
457
458         if (unlikely(opts->num_sack_blocks)) {
459                 struct tcp_sack_block *sp = tp->rx_opt.dsack ?
460                         tp->duplicate_sack : tp->selective_acks;
461                 int this_sack;
462
463                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_NOP  << 24) |
464                                (TCPOPT_NOP  << 16) |
465                                (TCPOPT_SACK <<  8) |
466                                (TCPOLEN_SACK_BASE + (opts->num_sack_blocks *
467                                                      TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)));
468
469                 for (this_sack = 0; this_sack < opts->num_sack_blocks;
470                      ++this_sack) {
471                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].start_seq);
472                         *ptr++ = htonl(sp[this_sack].end_seq);
473                 }
474
475                 tp->rx_opt.dsack = 0;
476         }
477
478         if (unlikely(OPTION_FAST_OPEN_COOKIE & options)) {
479                 struct tcp_fastopen_cookie *foc = opts->fastopen_cookie;
480
481                 *ptr++ = htonl((TCPOPT_EXP << 24) |
482                                ((TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len) << 16) |
483                                TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC);
484
485                 memcpy(ptr, foc->val, foc->len);
486                 if ((foc->len & 3) == 2) {
487                         u8 *align = ((u8 *)ptr) + foc->len;
488                         align[0] = align[1] = TCPOPT_NOP;
489                 }
490                 ptr += (foc->len + 3) >> 2;
491         }
492 }
493
494 /* Compute TCP options for SYN packets. This is not the final
495  * network wire format yet.
496  */
497 static unsigned int tcp_syn_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
498                                 struct tcp_out_options *opts,
499                                 struct tcp_md5sig_key **md5)
500 {
501         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
502         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
503         struct tcp_fastopen_request *fastopen = tp->fastopen_req;
504
505 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
506         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
507         if (*md5) {
508                 opts->options |= OPTION_MD5;
509                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
510         }
511 #else
512         *md5 = NULL;
513 #endif
514
515         /* We always get an MSS option.  The option bytes which will be seen in
516          * normal data packets should timestamps be used, must be in the MSS
517          * advertised.  But we subtract them from tp->mss_cache so that
518          * calculations in tcp_sendmsg are simpler etc.  So account for this
519          * fact here if necessary.  If we don't do this correctly, as a
520          * receiver we won't recognize data packets as being full sized when we
521          * should, and thus we won't abide by the delayed ACK rules correctly.
522          * SACKs don't matter, we never delay an ACK when we have any of those
523          * going out.  */
524         opts->mss = tcp_advertise_mss(sk);
525         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
526
527         if (likely(sysctl_tcp_timestamps && *md5 == NULL)) {
528                 opts->options |= OPTION_TS;
529                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when + tp->tsoffset;
530                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
531                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
532         }
533         if (likely(sysctl_tcp_window_scaling)) {
534                 opts->ws = tp->rx_opt.rcv_wscale;
535                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
536                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
537         }
538         if (likely(sysctl_tcp_sack)) {
539                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
540                 if (unlikely(!(OPTION_TS & opts->options)))
541                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
542         }
543
544         if (fastopen && fastopen->cookie.len >= 0) {
545                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + fastopen->cookie.len;
546                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
547                 if (remaining >= need) {
548                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
549                         opts->fastopen_cookie = &fastopen->cookie;
550                         remaining -= need;
551                         tp->syn_fastopen = 1;
552                 }
553         }
554
555         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
556 }
557
558 /* Set up TCP options for SYN-ACKs. */
559 static unsigned int tcp_synack_options(struct sock *sk,
560                                    struct request_sock *req,
561                                    unsigned int mss, struct sk_buff *skb,
562                                    struct tcp_out_options *opts,
563                                    struct tcp_md5sig_key **md5,
564                                    struct tcp_fastopen_cookie *foc)
565 {
566         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
567         unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE;
568
569 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
570         *md5 = tcp_rsk(req)->af_specific->md5_lookup(sk, req);
571         if (*md5) {
572                 opts->options |= OPTION_MD5;
573                 remaining -= TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
574
575                 /* We can't fit any SACK blocks in a packet with MD5 + TS
576                  * options. There was discussion about disabling SACK
577                  * rather than TS in order to fit in better with old,
578                  * buggy kernels, but that was deemed to be unnecessary.
579                  */
580                 ireq->tstamp_ok &= !ireq->sack_ok;
581         }
582 #else
583         *md5 = NULL;
584 #endif
585
586         /* We always send an MSS option. */
587         opts->mss = mss;
588         remaining -= TCPOLEN_MSS_ALIGNED;
589
590         if (likely(ireq->wscale_ok)) {
591                 opts->ws = ireq->rcv_wscale;
592                 opts->options |= OPTION_WSCALE;
593                 remaining -= TCPOLEN_WSCALE_ALIGNED;
594         }
595         if (likely(ireq->tstamp_ok)) {
596                 opts->options |= OPTION_TS;
597                 opts->tsval = TCP_SKB_CB(skb)->when;
598                 opts->tsecr = req->ts_recent;
599                 remaining -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
600         }
601         if (likely(ireq->sack_ok)) {
602                 opts->options |= OPTION_SACK_ADVERTISE;
603                 if (unlikely(!ireq->tstamp_ok))
604                         remaining -= TCPOLEN_SACKPERM_ALIGNED;
605         }
606         if (foc != NULL) {
607                 u32 need = TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE + foc->len;
608                 need = (need + 3) & ~3U;  /* Align to 32 bits */
609                 if (remaining >= need) {
610                         opts->options |= OPTION_FAST_OPEN_COOKIE;
611                         opts->fastopen_cookie = foc;
612                         remaining -= need;
613                 }
614         }
615
616         return MAX_TCP_OPTION_SPACE - remaining;
617 }
618
619 /* Compute TCP options for ESTABLISHED sockets. This is not the
620  * final wire format yet.
621  */
622 static unsigned int tcp_established_options(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
623                                         struct tcp_out_options *opts,
624                                         struct tcp_md5sig_key **md5)
625 {
626         struct tcp_skb_cb *tcb = skb ? TCP_SKB_CB(skb) : NULL;
627         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
628         unsigned int size = 0;
629         unsigned int eff_sacks;
630
631 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
632         *md5 = tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk);
633         if (unlikely(*md5)) {
634                 opts->options |= OPTION_MD5;
635                 size += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
636         }
637 #else
638         *md5 = NULL;
639 #endif
640
641         if (likely(tp->rx_opt.tstamp_ok)) {
642                 opts->options |= OPTION_TS;
643                 opts->tsval = tcb ? tcb->when + tp->tsoffset : 0;
644                 opts->tsecr = tp->rx_opt.ts_recent;
645                 size += TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
646         }
647
648         eff_sacks = tp->rx_opt.num_sacks + tp->rx_opt.dsack;
649         if (unlikely(eff_sacks)) {
650                 const unsigned int remaining = MAX_TCP_OPTION_SPACE - size;
651                 opts->num_sack_blocks =
652                         min_t(unsigned int, eff_sacks,
653                               (remaining - TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED) /
654                               TCPOLEN_SACK_PERBLOCK);
655                 size += TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED +
656                         opts->num_sack_blocks * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK;
657         }
658
659         return size;
660 }
661
662
663 /* TCP SMALL QUEUES (TSQ)
664  *
665  * TSQ goal is to keep small amount of skbs per tcp flow in tx queues (qdisc+dev)
666  * to reduce RTT and bufferbloat.
667  * We do this using a special skb destructor (tcp_wfree).
668  *
669  * Its important tcp_wfree() can be replaced by sock_wfree() in the event skb
670  * needs to be reallocated in a driver.
671  * The invariant being skb->truesize substracted from sk->sk_wmem_alloc
672  *
673  * Since transmit from skb destructor is forbidden, we use a tasklet
674  * to process all sockets that eventually need to send more skbs.
675  * We use one tasklet per cpu, with its own queue of sockets.
676  */
677 struct tsq_tasklet {
678         struct tasklet_struct   tasklet;
679         struct list_head        head; /* queue of tcp sockets */
680 };
681 static DEFINE_PER_CPU(struct tsq_tasklet, tsq_tasklet);
682
683 static void tcp_tsq_handler(struct sock *sk)
684 {
685         if ((1 << sk->sk_state) &
686             (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING |
687              TCPF_CLOSE_WAIT  | TCPF_LAST_ACK))
688                 tcp_write_xmit(sk, tcp_current_mss(sk), tcp_sk(sk)->nonagle,
689                                0, GFP_ATOMIC);
690 }
691 /*
692  * One tasklest per cpu tries to send more skbs.
693  * We run in tasklet context but need to disable irqs when
694  * transfering tsq->head because tcp_wfree() might
695  * interrupt us (non NAPI drivers)
696  */
697 static void tcp_tasklet_func(unsigned long data)
698 {
699         struct tsq_tasklet *tsq = (struct tsq_tasklet *)data;
700         LIST_HEAD(list);
701         unsigned long flags;
702         struct list_head *q, *n;
703         struct tcp_sock *tp;
704         struct sock *sk;
705
706         local_irq_save(flags);
707         list_splice_init(&tsq->head, &list);
708         local_irq_restore(flags);
709
710         list_for_each_safe(q, n, &list) {
711                 tp = list_entry(q, struct tcp_sock, tsq_node);
712                 list_del(&tp->tsq_node);
713
714                 sk = (struct sock *)tp;
715                 bh_lock_sock(sk);
716
717                 if (!sock_owned_by_user(sk)) {
718                         tcp_tsq_handler(sk);
719                 } else {
720                         /* defer the work to tcp_release_cb() */
721                         set_bit(TCP_TSQ_DEFERRED, &tp->tsq_flags);
722                 }
723                 bh_unlock_sock(sk);
724
725                 clear_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags);
726                 sk_free(sk);
727         }
728 }
729
730 #define TCP_DEFERRED_ALL ((1UL << TCP_TSQ_DEFERRED) |           \
731                           (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED) |   \
732                           (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED) |  \
733                           (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED))
734 /**
735  * tcp_release_cb - tcp release_sock() callback
736  * @sk: socket
737  *
738  * called from release_sock() to perform protocol dependent
739  * actions before socket release.
740  */
741 void tcp_release_cb(struct sock *sk)
742 {
743         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
744         unsigned long flags, nflags;
745
746         /* perform an atomic operation only if at least one flag is set */
747         do {
748                 flags = tp->tsq_flags;
749                 if (!(flags & TCP_DEFERRED_ALL))
750                         return;
751                 nflags = flags & ~TCP_DEFERRED_ALL;
752         } while (cmpxchg(&tp->tsq_flags, flags, nflags) != flags);
753
754         if (flags & (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED))
755                 tcp_tsq_handler(sk);
756
757         /* Here begins the tricky part :
758          * We are called from release_sock() with :
759          * 1) BH disabled
760          * 2) sk_lock.slock spinlock held
761          * 3) socket owned by us (sk->sk_lock.owned == 1)
762          *
763          * But following code is meant to be called from BH handlers,
764          * so we should keep BH disabled, but early release socket ownership
765          */
766         sock_release_ownership(sk);
767
768         if (flags & (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED)) {
769                 tcp_write_timer_handler(sk);
770                 __sock_put(sk);
771         }
772         if (flags & (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED)) {
773                 tcp_delack_timer_handler(sk);
774                 __sock_put(sk);
775         }
776         if (flags & (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED)) {
777                 sk->sk_prot->mtu_reduced(sk);
778                 __sock_put(sk);
779         }
780 }
781 EXPORT_SYMBOL(tcp_release_cb);
782
783 void __init tcp_tasklet_init(void)
784 {
785         int i;
786
787         for_each_possible_cpu(i) {
788                 struct tsq_tasklet *tsq = &per_cpu(tsq_tasklet, i);
789
790                 INIT_LIST_HEAD(&tsq->head);
791                 tasklet_init(&tsq->tasklet,
792                              tcp_tasklet_func,
793                              (unsigned long)tsq);
794         }
795 }
796
797 /*
798  * Write buffer destructor automatically called from kfree_skb.
799  * We cant xmit new skbs from this context, as we might already
800  * hold qdisc lock.
801  */
802 void tcp_wfree(struct sk_buff *skb)
803 {
804         struct sock *sk = skb->sk;
805         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
806
807         if (test_and_clear_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags) &&
808             !test_and_set_bit(TSQ_QUEUED, &tp->tsq_flags)) {
809                 unsigned long flags;
810                 struct tsq_tasklet *tsq;
811
812                 /* Keep a ref on socket.
813                  * This last ref will be released in tcp_tasklet_func()
814                  */
815                 atomic_sub(skb->truesize - 1, &sk->sk_wmem_alloc);
816
817                 /* queue this socket to tasklet queue */
818                 local_irq_save(flags);
819                 tsq = &__get_cpu_var(tsq_tasklet);
820                 list_add(&tp->tsq_node, &tsq->head);
821                 tasklet_schedule(&tsq->tasklet);
822                 local_irq_restore(flags);
823         } else {
824                 sock_wfree(skb);
825         }
826 }
827
828 /* This routine actually transmits TCP packets queued in by
829  * tcp_do_sendmsg().  This is used by both the initial
830  * transmission and possible later retransmissions.
831  * All SKB's seen here are completely headerless.  It is our
832  * job to build the TCP header, and pass the packet down to
833  * IP so it can do the same plus pass the packet off to the
834  * device.
835  *
836  * We are working here with either a clone of the original
837  * SKB, or a fresh unique copy made by the retransmit engine.
838  */
839 static int tcp_transmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int clone_it,
840                             gfp_t gfp_mask)
841 {
842         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
843         struct inet_sock *inet;
844         struct tcp_sock *tp;
845         struct tcp_skb_cb *tcb;
846         struct tcp_out_options opts;
847         unsigned int tcp_options_size, tcp_header_size;
848         struct tcp_md5sig_key *md5;
849         struct tcphdr *th;
850         int err;
851
852         BUG_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb));
853
854         /* If congestion control is doing timestamping, we must
855          * take such a timestamp before we potentially clone/copy.
856          */
857         if (icsk->icsk_ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP)
858                 __net_timestamp(skb);
859
860         if (likely(clone_it)) {
861                 const struct sk_buff *fclone = skb + 1;
862
863                 if (unlikely(skb->fclone == SKB_FCLONE_ORIG &&
864                              fclone->fclone == SKB_FCLONE_CLONE))
865                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
866                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUS_RTX_HOSTQUEUES);
867
868                 if (unlikely(skb_cloned(skb)))
869                         skb = pskb_copy(skb, gfp_mask);
870                 else
871                         skb = skb_clone(skb, gfp_mask);
872                 if (unlikely(!skb))
873                         return -ENOBUFS;
874         }
875
876         inet = inet_sk(sk);
877         tp = tcp_sk(sk);
878         tcb = TCP_SKB_CB(skb);
879         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
880
881         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))
882                 tcp_options_size = tcp_syn_options(sk, skb, &opts, &md5);
883         else
884                 tcp_options_size = tcp_established_options(sk, skb, &opts,
885                                                            &md5);
886         tcp_header_size = tcp_options_size + sizeof(struct tcphdr);
887
888         if (tcp_packets_in_flight(tp) == 0)
889                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_TX_START);
890
891         /* if no packet is in qdisc/device queue, then allow XPS to select
892          * another queue.
893          */
894         skb->ooo_okay = sk_wmem_alloc_get(sk) == 0;
895
896         skb_push(skb, tcp_header_size);
897         skb_reset_transport_header(skb);
898
899         skb_orphan(skb);
900         skb->sk = sk;
901         skb->destructor = tcp_wfree;
902         atomic_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
903
904         /* Build TCP header and checksum it. */
905         th = tcp_hdr(skb);
906         th->source              = inet->inet_sport;
907         th->dest                = inet->inet_dport;
908         th->seq                 = htonl(tcb->seq);
909         th->ack_seq             = htonl(tp->rcv_nxt);
910         *(((__be16 *)th) + 6)   = htons(((tcp_header_size >> 2) << 12) |
911                                         tcb->tcp_flags);
912
913         if (unlikely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
914                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments
915                  * is never scaled.
916                  */
917                 th->window      = htons(min(tp->rcv_wnd, 65535U));
918         } else {
919                 th->window      = htons(tcp_select_window(sk));
920         }
921         th->check               = 0;
922         th->urg_ptr             = 0;
923
924         /* The urg_mode check is necessary during a below snd_una win probe */
925         if (unlikely(tcp_urg_mode(tp) && before(tcb->seq, tp->snd_up))) {
926                 if (before(tp->snd_up, tcb->seq + 0x10000)) {
927                         th->urg_ptr = htons(tp->snd_up - tcb->seq);
928                         th->urg = 1;
929                 } else if (after(tcb->seq + 0xFFFF, tp->snd_nxt)) {
930                         th->urg_ptr = htons(0xFFFF);
931                         th->urg = 1;
932                 }
933         }
934
935         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
936         if (likely((tcb->tcp_flags & TCPHDR_SYN) == 0))
937                 TCP_ECN_send(sk, skb, tcp_header_size);
938
939 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
940         /* Calculate the MD5 hash, as we have all we need now */
941         if (md5) {
942                 sk_nocaps_add(sk, NETIF_F_GSO_MASK);
943                 tp->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
944                                                md5, sk, NULL, skb);
945         }
946 #endif
947
948         icsk->icsk_af_ops->send_check(sk, skb);
949
950         if (likely(tcb->tcp_flags & TCPHDR_ACK))
951                 tcp_event_ack_sent(sk, tcp_skb_pcount(skb));
952
953         if (skb->len != tcp_header_size)
954                 tcp_event_data_sent(tp, sk);
955
956         if (after(tcb->end_seq, tp->snd_nxt) || tcb->seq == tcb->end_seq)
957                 TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS,
958                               tcp_skb_pcount(skb));
959
960         err = icsk->icsk_af_ops->queue_xmit(skb, &inet->cork.fl);
961         if (likely(err <= 0))
962                 return err;
963
964         tcp_enter_cwr(sk, 1);
965
966         return net_xmit_eval(err);
967 }
968
969 /* This routine just queues the buffer for sending.
970  *
971  * NOTE: probe0 timer is not checked, do not forget tcp_push_pending_frames,
972  * otherwise socket can stall.
973  */
974 static void tcp_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
975 {
976         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
977
978         /* Advance write_seq and place onto the write_queue. */
979         tp->write_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
980         skb_header_release(skb);
981         tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
982         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
983         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
984 }
985
986 /* Initialize TSO segments for a packet. */
987 static void tcp_set_skb_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
988                                  unsigned int mss_now)
989 {
990         /* Make sure we own this skb before messing gso_size/gso_segs */
991         WARN_ON_ONCE(skb_cloned(skb));
992
993         if (skb->len <= mss_now || !sk_can_gso(sk) ||
994             skb->ip_summed == CHECKSUM_NONE) {
995                 /* Avoid the costly divide in the normal
996                  * non-TSO case.
997                  */
998                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 1;
999                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1000                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1001         } else {
1002                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = DIV_ROUND_UP(skb->len, mss_now);
1003                 skb_shinfo(skb)->gso_size = mss_now;
1004                 skb_shinfo(skb)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1005         }
1006 }
1007
1008 /* When a modification to fackets out becomes necessary, we need to check
1009  * skb is counted to fackets_out or not.
1010  */
1011 static void tcp_adjust_fackets_out(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1012                                    int decr)
1013 {
1014         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1015
1016         if (!tp->sacked_out || tcp_is_reno(tp))
1017                 return;
1018
1019         if (after(tcp_highest_sack_seq(tp), TCP_SKB_CB(skb)->seq))
1020                 tp->fackets_out -= decr;
1021 }
1022
1023 /* Pcount in the middle of the write queue got changed, we need to do various
1024  * tweaks to fix counters
1025  */
1026 static void tcp_adjust_pcount(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int decr)
1027 {
1028         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1029
1030         tp->packets_out -= decr;
1031
1032         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1033                 tp->sacked_out -= decr;
1034         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1035                 tp->retrans_out -= decr;
1036         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
1037                 tp->lost_out -= decr;
1038
1039         /* Reno case is special. Sigh... */
1040         if (tcp_is_reno(tp) && decr > 0)
1041                 tp->sacked_out -= min_t(u32, tp->sacked_out, decr);
1042
1043         tcp_adjust_fackets_out(sk, skb, decr);
1044
1045         if (tp->lost_skb_hint &&
1046             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq) &&
1047             (tcp_is_fack(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)))
1048                 tp->lost_cnt_hint -= decr;
1049
1050         tcp_verify_left_out(tp);
1051 }
1052
1053 /* Function to create two new TCP segments.  Shrinks the given segment
1054  * to the specified size and appends a new segment with the rest of the
1055  * packet to the list.  This won't be called frequently, I hope.
1056  * Remember, these are still headerless SKBs at this point.
1057  */
1058 int tcp_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len,
1059                  unsigned int mss_now)
1060 {
1061         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1062         struct sk_buff *buff;
1063         int nsize, old_factor;
1064         int nlen;
1065         u8 flags;
1066
1067         if (WARN_ON(len > skb->len))
1068                 return -EINVAL;
1069
1070         nsize = skb_headlen(skb) - len;
1071         if (nsize < 0)
1072                 nsize = 0;
1073
1074         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1075                 return -ENOMEM;
1076
1077         /* Get a new skb... force flag on. */
1078         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, nsize, GFP_ATOMIC);
1079         if (buff == NULL)
1080                 return -ENOMEM; /* We'll just try again later. */
1081
1082         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1083         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1084         nlen = skb->len - len - nsize;
1085         buff->truesize += nlen;
1086         skb->truesize -= nlen;
1087
1088         /* Correct the sequence numbers. */
1089         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1090         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1091         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1092
1093         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1094         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1095         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1096         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1097         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1098
1099         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags && skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
1100                 /* Copy and checksum data tail into the new buffer. */
1101                 buff->csum = csum_partial_copy_nocheck(skb->data + len,
1102                                                        skb_put(buff, nsize),
1103                                                        nsize, 0);
1104
1105                 skb_trim(skb, len);
1106
1107                 skb->csum = csum_block_sub(skb->csum, buff->csum, len);
1108         } else {
1109                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1110                 skb_split(skb, buff, len);
1111         }
1112
1113         buff->ip_summed = skb->ip_summed;
1114
1115         /* Looks stupid, but our code really uses when of
1116          * skbs, which it never sent before. --ANK
1117          */
1118         TCP_SKB_CB(buff)->when = TCP_SKB_CB(skb)->when;
1119         buff->tstamp = skb->tstamp;
1120
1121         old_factor = tcp_skb_pcount(skb);
1122
1123         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1124         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1125         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1126
1127         /* If this packet has been sent out already, we must
1128          * adjust the various packet counters.
1129          */
1130         if (!before(tp->snd_nxt, TCP_SKB_CB(buff)->end_seq)) {
1131                 int diff = old_factor - tcp_skb_pcount(skb) -
1132                         tcp_skb_pcount(buff);
1133
1134                 if (diff)
1135                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, diff);
1136         }
1137
1138         /* Link BUFF into the send queue. */
1139         skb_header_release(buff);
1140         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1141
1142         return 0;
1143 }
1144
1145 /* This is similar to __pskb_pull_head() (it will go to core/skbuff.c
1146  * eventually). The difference is that pulled data not copied, but
1147  * immediately discarded.
1148  */
1149 static void __pskb_trim_head(struct sk_buff *skb, int len)
1150 {
1151         int i, k, eat;
1152
1153         eat = min_t(int, len, skb_headlen(skb));
1154         if (eat) {
1155                 __skb_pull(skb, eat);
1156                 len -= eat;
1157                 if (!len)
1158                         return;
1159         }
1160         eat = len;
1161         k = 0;
1162         for (i = 0; i < skb_shinfo(skb)->nr_frags; i++) {
1163                 int size = skb_frag_size(&skb_shinfo(skb)->frags[i]);
1164
1165                 if (size <= eat) {
1166                         skb_frag_unref(skb, i);
1167                         eat -= size;
1168                 } else {
1169                         skb_shinfo(skb)->frags[k] = skb_shinfo(skb)->frags[i];
1170                         if (eat) {
1171                                 skb_shinfo(skb)->frags[k].page_offset += eat;
1172                                 skb_frag_size_sub(&skb_shinfo(skb)->frags[k], eat);
1173                                 eat = 0;
1174                         }
1175                         k++;
1176                 }
1177         }
1178         skb_shinfo(skb)->nr_frags = k;
1179
1180         skb_reset_tail_pointer(skb);
1181         skb->data_len -= len;
1182         skb->len = skb->data_len;
1183 }
1184
1185 /* Remove acked data from a packet in the transmit queue. */
1186 int tcp_trim_head(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, u32 len)
1187 {
1188         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
1189                 return -ENOMEM;
1190
1191         __pskb_trim_head(skb, len);
1192
1193         TCP_SKB_CB(skb)->seq += len;
1194         skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1195
1196         skb->truesize        -= len;
1197         sk->sk_wmem_queued   -= len;
1198         sk_mem_uncharge(sk, len);
1199         sock_set_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
1200
1201         /* Any change of skb->len requires recalculation of tso factor. */
1202         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
1203                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, tcp_skb_mss(skb));
1204
1205         return 0;
1206 }
1207
1208 /* Calculate MSS not accounting any TCP options.  */
1209 static inline int __tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1210 {
1211         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1212         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1213         int mss_now;
1214
1215         /* Calculate base mss without TCP options:
1216            It is MMS_S - sizeof(tcphdr) of rfc1122
1217          */
1218         mss_now = pmtu - icsk->icsk_af_ops->net_header_len - sizeof(struct tcphdr);
1219
1220         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1221         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1222                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1223
1224                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1225                         mss_now -= icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1226         }
1227
1228         /* Clamp it (mss_clamp does not include tcp options) */
1229         if (mss_now > tp->rx_opt.mss_clamp)
1230                 mss_now = tp->rx_opt.mss_clamp;
1231
1232         /* Now subtract optional transport overhead */
1233         mss_now -= icsk->icsk_ext_hdr_len;
1234
1235         /* Then reserve room for full set of TCP options and 8 bytes of data */
1236         if (mss_now < 48)
1237                 mss_now = 48;
1238         return mss_now;
1239 }
1240
1241 /* Calculate MSS. Not accounting for SACKs here.  */
1242 int tcp_mtu_to_mss(struct sock *sk, int pmtu)
1243 {
1244         /* Subtract TCP options size, not including SACKs */
1245         return __tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu) -
1246                (tcp_sk(sk)->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr));
1247 }
1248
1249 /* Inverse of above */
1250 int tcp_mss_to_mtu(struct sock *sk, int mss)
1251 {
1252         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1253         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1254         int mtu;
1255
1256         mtu = mss +
1257               tp->tcp_header_len +
1258               icsk->icsk_ext_hdr_len +
1259               icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1260
1261         /* IPv6 adds a frag_hdr in case RTAX_FEATURE_ALLFRAG is set */
1262         if (icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len) {
1263                 const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1264
1265                 if (dst && dst_allfrag(dst))
1266                         mtu += icsk->icsk_af_ops->net_frag_header_len;
1267         }
1268         return mtu;
1269 }
1270
1271 /* MTU probing init per socket */
1272 void tcp_mtup_init(struct sock *sk)
1273 {
1274         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1275         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1276
1277         icsk->icsk_mtup.enabled = sysctl_tcp_mtu_probing > 1;
1278         icsk->icsk_mtup.search_high = tp->rx_opt.mss_clamp + sizeof(struct tcphdr) +
1279                                icsk->icsk_af_ops->net_header_len;
1280         icsk->icsk_mtup.search_low = tcp_mss_to_mtu(sk, sysctl_tcp_base_mss);
1281         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
1282 }
1283 EXPORT_SYMBOL(tcp_mtup_init);
1284
1285 /* This function synchronize snd mss to current pmtu/exthdr set.
1286
1287    tp->rx_opt.user_mss is mss set by user by TCP_MAXSEG. It does NOT counts
1288    for TCP options, but includes only bare TCP header.
1289
1290    tp->rx_opt.mss_clamp is mss negotiated at connection setup.
1291    It is minimum of user_mss and mss received with SYN.
1292    It also does not include TCP options.
1293
1294    inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie is last pmtu, seen by this function.
1295
1296    tp->mss_cache is current effective sending mss, including
1297    all tcp options except for SACKs. It is evaluated,
1298    taking into account current pmtu, but never exceeds
1299    tp->rx_opt.mss_clamp.
1300
1301    NOTE1. rfc1122 clearly states that advertised MSS
1302    DOES NOT include either tcp or ip options.
1303
1304    NOTE2. inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie and tp->mss_cache
1305    are READ ONLY outside this function.         --ANK (980731)
1306  */
1307 unsigned int tcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1308 {
1309         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1310         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1311         int mss_now;
1312
1313         if (icsk->icsk_mtup.search_high > pmtu)
1314                 icsk->icsk_mtup.search_high = pmtu;
1315
1316         mss_now = tcp_mtu_to_mss(sk, pmtu);
1317         mss_now = tcp_bound_to_half_wnd(tp, mss_now);
1318
1319         /* And store cached results */
1320         icsk->icsk_pmtu_cookie = pmtu;
1321         if (icsk->icsk_mtup.enabled)
1322                 mss_now = min(mss_now, tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_low));
1323         tp->mss_cache = mss_now;
1324
1325         return mss_now;
1326 }
1327 EXPORT_SYMBOL(tcp_sync_mss);
1328
1329 /* Compute the current effective MSS, taking SACKs and IP options,
1330  * and even PMTU discovery events into account.
1331  */
1332 unsigned int tcp_current_mss(struct sock *sk)
1333 {
1334         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1335         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
1336         u32 mss_now;
1337         unsigned int header_len;
1338         struct tcp_out_options opts;
1339         struct tcp_md5sig_key *md5;
1340
1341         mss_now = tp->mss_cache;
1342
1343         if (dst) {
1344                 u32 mtu = dst_mtu(dst);
1345                 if (mtu != inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie)
1346                         mss_now = tcp_sync_mss(sk, mtu);
1347         }
1348
1349         header_len = tcp_established_options(sk, NULL, &opts, &md5) +
1350                      sizeof(struct tcphdr);
1351         /* The mss_cache is sized based on tp->tcp_header_len, which assumes
1352          * some common options. If this is an odd packet (because we have SACK
1353          * blocks etc) then our calculated header_len will be different, and
1354          * we have to adjust mss_now correspondingly */
1355         if (header_len != tp->tcp_header_len) {
1356                 int delta = (int) header_len - tp->tcp_header_len;
1357                 mss_now -= delta;
1358         }
1359
1360         return mss_now;
1361 }
1362
1363 /* Congestion window validation. (RFC2861) */
1364 static void tcp_cwnd_validate(struct sock *sk)
1365 {
1366         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1367
1368         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd) {
1369                 /* Network is feed fully. */
1370                 tp->snd_cwnd_used = 0;
1371                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1372         } else {
1373                 /* Network starves. */
1374                 if (tp->packets_out > tp->snd_cwnd_used)
1375                         tp->snd_cwnd_used = tp->packets_out;
1376
1377                 if (sysctl_tcp_slow_start_after_idle &&
1378                     (s32)(tcp_time_stamp - tp->snd_cwnd_stamp) >= inet_csk(sk)->icsk_rto)
1379                         tcp_cwnd_application_limited(sk);
1380         }
1381 }
1382
1383 /* Returns the portion of skb which can be sent right away without
1384  * introducing MSS oddities to segment boundaries. In rare cases where
1385  * mss_now != mss_cache, we will request caller to create a small skb
1386  * per input skb which could be mostly avoided here (if desired).
1387  *
1388  * We explicitly want to create a request for splitting write queue tail
1389  * to a small skb for Nagle purposes while avoiding unnecessary modulos,
1390  * thus all the complexity (cwnd_len is always MSS multiple which we
1391  * return whenever allowed by the other factors). Basically we need the
1392  * modulo only when the receiver window alone is the limiting factor or
1393  * when we would be allowed to send the split-due-to-Nagle skb fully.
1394  */
1395 static unsigned int tcp_mss_split_point(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
1396                                         unsigned int mss_now, unsigned int max_segs)
1397 {
1398         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1399         u32 needed, window, max_len;
1400
1401         window = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1402         max_len = mss_now * max_segs;
1403
1404         if (likely(max_len <= window && skb != tcp_write_queue_tail(sk)))
1405                 return max_len;
1406
1407         needed = min(skb->len, window);
1408
1409         if (max_len <= needed)
1410                 return max_len;
1411
1412         return needed - needed % mss_now;
1413 }
1414
1415 /* Can at least one segment of SKB be sent right now, according to the
1416  * congestion window rules?  If so, return how many segments are allowed.
1417  */
1418 static inline unsigned int tcp_cwnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1419                                          const struct sk_buff *skb)
1420 {
1421         u32 in_flight, cwnd;
1422
1423         /* Don't be strict about the congestion window for the final FIN.  */
1424         if ((TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
1425             tcp_skb_pcount(skb) == 1)
1426                 return 1;
1427
1428         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1429         cwnd = tp->snd_cwnd;
1430         if (in_flight < cwnd)
1431                 return (cwnd - in_flight);
1432
1433         return 0;
1434 }
1435
1436 /* Initialize TSO state of a skb.
1437  * This must be invoked the first time we consider transmitting
1438  * SKB onto the wire.
1439  */
1440 static int tcp_init_tso_segs(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1441                              unsigned int mss_now)
1442 {
1443         int tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1444
1445         if (!tso_segs || (tso_segs > 1 && tcp_skb_mss(skb) != mss_now)) {
1446                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1447                 tso_segs = tcp_skb_pcount(skb);
1448         }
1449         return tso_segs;
1450 }
1451
1452 /* Minshall's variant of the Nagle send check. */
1453 static inline bool tcp_minshall_check(const struct tcp_sock *tp)
1454 {
1455         return after(tp->snd_sml, tp->snd_una) &&
1456                 !after(tp->snd_sml, tp->snd_nxt);
1457 }
1458
1459 /* Return false, if packet can be sent now without violation Nagle's rules:
1460  * 1. It is full sized.
1461  * 2. Or it contains FIN. (already checked by caller)
1462  * 3. Or TCP_CORK is not set, and TCP_NODELAY is set.
1463  * 4. Or TCP_CORK is not set, and all sent packets are ACKed.
1464  *    With Minshall's modification: all sent small packets are ACKed.
1465  */
1466 static inline bool tcp_nagle_check(const struct tcp_sock *tp,
1467                                   const struct sk_buff *skb,
1468                                   unsigned int mss_now, int nonagle)
1469 {
1470         return skb->len < mss_now &&
1471                 ((nonagle & TCP_NAGLE_CORK) ||
1472                  (!nonagle && tp->packets_out && tcp_minshall_check(tp)));
1473 }
1474
1475 /* Return true if the Nagle test allows this packet to be
1476  * sent now.
1477  */
1478 static inline bool tcp_nagle_test(const struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb,
1479                                   unsigned int cur_mss, int nonagle)
1480 {
1481         /* Nagle rule does not apply to frames, which sit in the middle of the
1482          * write_queue (they have no chances to get new data).
1483          *
1484          * This is implemented in the callers, where they modify the 'nonagle'
1485          * argument based upon the location of SKB in the send queue.
1486          */
1487         if (nonagle & TCP_NAGLE_PUSH)
1488                 return true;
1489
1490         /* Don't use the nagle rule for urgent data (or for the final FIN). */
1491         if (tcp_urg_mode(tp) || (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN))
1492                 return true;
1493
1494         if (!tcp_nagle_check(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1495                 return true;
1496
1497         return false;
1498 }
1499
1500 /* Does at least the first segment of SKB fit into the send window? */
1501 static bool tcp_snd_wnd_test(const struct tcp_sock *tp,
1502                              const struct sk_buff *skb,
1503                              unsigned int cur_mss)
1504 {
1505         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1506
1507         if (skb->len > cur_mss)
1508                 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + cur_mss;
1509
1510         return !after(end_seq, tcp_wnd_end(tp));
1511 }
1512
1513 /* This checks if the data bearing packet SKB (usually tcp_send_head(sk))
1514  * should be put on the wire right now.  If so, it returns the number of
1515  * packets allowed by the congestion window.
1516  */
1517 static unsigned int tcp_snd_test(const struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1518                                  unsigned int cur_mss, int nonagle)
1519 {
1520         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1521         unsigned int cwnd_quota;
1522
1523         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
1524
1525         if (!tcp_nagle_test(tp, skb, cur_mss, nonagle))
1526                 return 0;
1527
1528         cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1529         if (cwnd_quota && !tcp_snd_wnd_test(tp, skb, cur_mss))
1530                 cwnd_quota = 0;
1531
1532         return cwnd_quota;
1533 }
1534
1535 /* Test if sending is allowed right now. */
1536 bool tcp_may_send_now(struct sock *sk)
1537 {
1538         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1539         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
1540
1541         return skb &&
1542                 tcp_snd_test(sk, skb, tcp_current_mss(sk),
1543                              (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1544                               tp->nonagle : TCP_NAGLE_PUSH));
1545 }
1546
1547 /* Trim TSO SKB to LEN bytes, put the remaining data into a new packet
1548  * which is put after SKB on the list.  It is very much like
1549  * tcp_fragment() except that it may make several kinds of assumptions
1550  * in order to speed up the splitting operation.  In particular, we
1551  * know that all the data is in scatter-gather pages, and that the
1552  * packet has never been sent out before (and thus is not cloned).
1553  */
1554 static int tso_fragment(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int len,
1555                         unsigned int mss_now, gfp_t gfp)
1556 {
1557         struct sk_buff *buff;
1558         int nlen = skb->len - len;
1559         u8 flags;
1560
1561         /* All of a TSO frame must be composed of paged data.  */
1562         if (skb->len != skb->data_len)
1563                 return tcp_fragment(sk, skb, len, mss_now);
1564
1565         buff = sk_stream_alloc_skb(sk, 0, gfp);
1566         if (unlikely(buff == NULL))
1567                 return -ENOMEM;
1568
1569         sk->sk_wmem_queued += buff->truesize;
1570         sk_mem_charge(sk, buff->truesize);
1571         buff->truesize += nlen;
1572         skb->truesize -= nlen;
1573
1574         /* Correct the sequence numbers. */
1575         TCP_SKB_CB(buff)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + len;
1576         TCP_SKB_CB(buff)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1577         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(buff)->seq;
1578
1579         /* PSH and FIN should only be set in the second packet. */
1580         flags = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1581         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags = flags & ~(TCPHDR_FIN | TCPHDR_PSH);
1582         TCP_SKB_CB(buff)->tcp_flags = flags;
1583
1584         /* This packet was never sent out yet, so no SACK bits. */
1585         TCP_SKB_CB(buff)->sacked = 0;
1586
1587         buff->ip_summed = skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
1588         skb_split(skb, buff, len);
1589
1590         /* Fix up tso_factor for both original and new SKB.  */
1591         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1592         tcp_set_skb_tso_segs(sk, buff, mss_now);
1593
1594         /* Link BUFF into the send queue. */
1595         skb_header_release(buff);
1596         tcp_insert_write_queue_after(skb, buff, sk);
1597
1598         return 0;
1599 }
1600
1601 /* Try to defer sending, if possible, in order to minimize the amount
1602  * of TSO splitting we do.  View it as a kind of TSO Nagle test.
1603  *
1604  * This algorithm is from John Heffner.
1605  */
1606 static bool tcp_tso_should_defer(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1607 {
1608         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1609         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1610         u32 send_win, cong_win, limit, in_flight;
1611         int win_divisor;
1612
1613         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1614                 goto send_now;
1615
1616         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1617                 goto send_now;
1618
1619         /* Defer for less than two clock ticks. */
1620         if (tp->tso_deferred &&
1621             (((u32)jiffies << 1) >> 1) - (tp->tso_deferred >> 1) > 1)
1622                 goto send_now;
1623
1624         in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
1625
1626         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) <= 1 || (tp->snd_cwnd <= in_flight));
1627
1628         send_win = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1629
1630         /* From in_flight test above, we know that cwnd > in_flight.  */
1631         cong_win = (tp->snd_cwnd - in_flight) * tp->mss_cache;
1632
1633         limit = min(send_win, cong_win);
1634
1635         /* If a full-sized TSO skb can be sent, do it. */
1636         if (limit >= min_t(unsigned int, sk->sk_gso_max_size,
1637                            tp->xmit_size_goal_segs * tp->mss_cache))
1638                 goto send_now;
1639
1640         /* Middle in queue won't get any more data, full sendable already? */
1641         if ((skb != tcp_write_queue_tail(sk)) && (limit >= skb->len))
1642                 goto send_now;
1643
1644         win_divisor = ACCESS_ONCE(sysctl_tcp_tso_win_divisor);
1645         if (win_divisor) {
1646                 u32 chunk = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd * tp->mss_cache);
1647
1648                 /* If at least some fraction of a window is available,
1649                  * just use it.
1650                  */
1651                 chunk /= win_divisor;
1652                 if (limit >= chunk)
1653                         goto send_now;
1654         } else {
1655                 /* Different approach, try not to defer past a single
1656                  * ACK.  Receiver should ACK every other full sized
1657                  * frame, so if we have space for more than 3 frames
1658                  * then send now.
1659                  */
1660                 if (limit > tcp_max_tso_deferred_mss(tp) * tp->mss_cache)
1661                         goto send_now;
1662         }
1663
1664         /* Ok, it looks like it is advisable to defer.
1665          * Do not rearm the timer if already set to not break TCP ACK clocking.
1666          */
1667         if (!tp->tso_deferred)
1668                 tp->tso_deferred = 1 | (jiffies << 1);
1669
1670         return true;
1671
1672 send_now:
1673         tp->tso_deferred = 0;
1674         return false;
1675 }
1676
1677 /* Create a new MTU probe if we are ready.
1678  * MTU probe is regularly attempting to increase the path MTU by
1679  * deliberately sending larger packets.  This discovers routing
1680  * changes resulting in larger path MTUs.
1681  *
1682  * Returns 0 if we should wait to probe (no cwnd available),
1683  *         1 if a probe was sent,
1684  *         -1 otherwise
1685  */
1686 static int tcp_mtu_probe(struct sock *sk)
1687 {
1688         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1689         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1690         struct sk_buff *skb, *nskb, *next;
1691         int len;
1692         int probe_size;
1693         int size_needed;
1694         int copy;
1695         int mss_now;
1696
1697         /* Not currently probing/verifying,
1698          * not in recovery,
1699          * have enough cwnd, and
1700          * not SACKing (the variable headers throw things off) */
1701         if (!icsk->icsk_mtup.enabled ||
1702             icsk->icsk_mtup.probe_size ||
1703             inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open ||
1704             tp->snd_cwnd < 11 ||
1705             tp->rx_opt.num_sacks || tp->rx_opt.dsack)
1706                 return -1;
1707
1708         /* Very simple search strategy: just double the MSS. */
1709         mss_now = tcp_current_mss(sk);
1710         probe_size = 2 * tp->mss_cache;
1711         size_needed = probe_size + (tp->reordering + 1) * tp->mss_cache;
1712         if (probe_size > tcp_mtu_to_mss(sk, icsk->icsk_mtup.search_high)) {
1713                 /* TODO: set timer for probe_converge_event */
1714                 return -1;
1715         }
1716
1717         /* Have enough data in the send queue to probe? */
1718         if (tp->write_seq - tp->snd_nxt < size_needed)
1719                 return -1;
1720
1721         if (tp->snd_wnd < size_needed)
1722                 return -1;
1723         if (after(tp->snd_nxt + size_needed, tcp_wnd_end(tp)))
1724                 return 0;
1725
1726         /* Do we need to wait to drain cwnd? With none in flight, don't stall */
1727         if (tcp_packets_in_flight(tp) + 2 > tp->snd_cwnd) {
1728                 if (!tcp_packets_in_flight(tp))
1729                         return -1;
1730                 else
1731                         return 0;
1732         }
1733
1734         /* We're allowed to probe.  Build it now. */
1735         if ((nskb = sk_stream_alloc_skb(sk, probe_size, GFP_ATOMIC)) == NULL)
1736                 return -1;
1737         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
1738         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
1739
1740         skb = tcp_send_head(sk);
1741
1742         TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1743         TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + probe_size;
1744         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags = TCPHDR_ACK;
1745         TCP_SKB_CB(nskb)->sacked = 0;
1746         nskb->csum = 0;
1747         nskb->ip_summed = skb->ip_summed;
1748
1749         tcp_insert_write_queue_before(nskb, skb, sk);
1750
1751         len = 0;
1752         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, next, sk) {
1753                 copy = min_t(int, skb->len, probe_size - len);
1754                 if (nskb->ip_summed)
1755                         skb_copy_bits(skb, 0, skb_put(nskb, copy), copy);
1756                 else
1757                         nskb->csum = skb_copy_and_csum_bits(skb, 0,
1758                                                             skb_put(nskb, copy),
1759                                                             copy, nskb->csum);
1760
1761                 if (skb->len <= copy) {
1762                         /* We've eaten all the data from this skb.
1763                          * Throw it away. */
1764                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1765                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1766                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1767                 } else {
1768                         TCP_SKB_CB(nskb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags &
1769                                                    ~(TCPHDR_FIN|TCPHDR_PSH);
1770                         if (!skb_shinfo(skb)->nr_frags) {
1771                                 skb_pull(skb, copy);
1772                                 if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
1773                                         skb->csum = csum_partial(skb->data,
1774                                                                  skb->len, 0);
1775                         } else {
1776                                 __pskb_trim_head(skb, copy);
1777                                 tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1778                         }
1779                         TCP_SKB_CB(skb)->seq += copy;
1780                 }
1781
1782                 len += copy;
1783
1784                 if (len >= probe_size)
1785                         break;
1786         }
1787         tcp_init_tso_segs(sk, nskb, nskb->len);
1788
1789         /* We're ready to send.  If this fails, the probe will
1790          * be resegmented into mss-sized pieces by tcp_write_xmit(). */
1791         TCP_SKB_CB(nskb)->when = tcp_time_stamp;
1792         if (!tcp_transmit_skb(sk, nskb, 1, GFP_ATOMIC)) {
1793                 /* Decrement cwnd here because we are sending
1794                  * effectively two packets. */
1795                 tp->snd_cwnd--;
1796                 tcp_event_new_data_sent(sk, nskb);
1797
1798                 icsk->icsk_mtup.probe_size = tcp_mss_to_mtu(sk, nskb->len);
1799                 tp->mtu_probe.probe_seq_start = TCP_SKB_CB(nskb)->seq;
1800                 tp->mtu_probe.probe_seq_end = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq;
1801
1802                 return 1;
1803         }
1804
1805         return -1;
1806 }
1807
1808 /* This routine writes packets to the network.  It advances the
1809  * send_head.  This happens as incoming acks open up the remote
1810  * window for us.
1811  *
1812  * LARGESEND note: !tcp_urg_mode is overkill, only frames between
1813  * snd_up-64k-mss .. snd_up cannot be large. However, taking into
1814  * account rare use of URG, this is not a big flaw.
1815  *
1816  * Send at most one packet when push_one > 0. Temporarily ignore
1817  * cwnd limit to force at most one packet out when push_one == 2.
1818
1819  * Returns true, if no segments are in flight and we have queued segments,
1820  * but cannot send anything now because of SWS or another problem.
1821  */
1822 static bool tcp_write_xmit(struct sock *sk, unsigned int mss_now, int nonagle,
1823                            int push_one, gfp_t gfp)
1824 {
1825         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1826         struct sk_buff *skb;
1827         unsigned int tso_segs, sent_pkts;
1828         int cwnd_quota;
1829         int result;
1830
1831         sent_pkts = 0;
1832
1833         if (!push_one) {
1834                 /* Do MTU probing. */
1835                 result = tcp_mtu_probe(sk);
1836                 if (!result) {
1837                         return false;
1838                 } else if (result > 0) {
1839                         sent_pkts = 1;
1840                 }
1841         }
1842
1843         while ((skb = tcp_send_head(sk))) {
1844                 unsigned int limit;
1845
1846                 tso_segs = tcp_init_tso_segs(sk, skb, mss_now);
1847                 BUG_ON(!tso_segs);
1848
1849                 if (unlikely(tp->repair) && tp->repair_queue == TCP_SEND_QUEUE)
1850                         goto repair; /* Skip network transmission */
1851
1852                 cwnd_quota = tcp_cwnd_test(tp, skb);
1853                 if (!cwnd_quota) {
1854                         if (push_one == 2)
1855                                 /* Force out a loss probe pkt. */
1856                                 cwnd_quota = 1;
1857                         else
1858                                 break;
1859                 }
1860
1861                 if (unlikely(!tcp_snd_wnd_test(tp, skb, mss_now)))
1862                         break;
1863
1864                 if (tso_segs == 1) {
1865                         if (unlikely(!tcp_nagle_test(tp, skb, mss_now,
1866                                                      (tcp_skb_is_last(sk, skb) ?
1867                                                       nonagle : TCP_NAGLE_PUSH))))
1868                                 break;
1869                 } else {
1870                         if (!push_one && tcp_tso_should_defer(sk, skb))
1871                                 break;
1872                 }
1873
1874                 /* TCP Small Queues :
1875                  * Control number of packets in qdisc/devices to two packets / or ~1 ms.
1876                  * This allows for :
1877                  *  - better RTT estimation and ACK scheduling
1878                  *  - faster recovery
1879                  *  - high rates
1880                  * Alas, some drivers / subsystems require a fair amount
1881                  * of queued bytes to ensure line rate.
1882                  * One example is wifi aggregation (802.11 AMPDU)
1883                  */
1884                 limit = max_t(unsigned int, sysctl_tcp_limit_output_bytes,
1885                               sk->sk_pacing_rate >> 10);
1886
1887                 if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit) {
1888                         set_bit(TSQ_THROTTLED, &tp->tsq_flags);
1889                         /* It is possible TX completion already happened
1890                          * before we set TSQ_THROTTLED, so we must
1891                          * test again the condition.
1892                          * We abuse smp_mb__after_clear_bit() because
1893                          * there is no smp_mb__after_set_bit() yet
1894                          */
1895                         smp_mb__after_clear_bit();
1896                         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) > limit)
1897                                 break;
1898                 }
1899
1900                 limit = mss_now;
1901                 if (tso_segs > 1 && !tcp_urg_mode(tp))
1902                         limit = tcp_mss_split_point(sk, skb, mss_now,
1903                                                     min_t(unsigned int,
1904                                                           cwnd_quota,
1905                                                           sk->sk_gso_max_segs));
1906
1907                 if (skb->len > limit &&
1908                     unlikely(tso_fragment(sk, skb, limit, mss_now, gfp)))
1909                         break;
1910
1911                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
1912
1913                 if (unlikely(tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, gfp)))
1914                         break;
1915
1916 repair:
1917                 /* Advance the send_head.  This one is sent out.
1918                  * This call will increment packets_out.
1919                  */
1920                 tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
1921
1922                 tcp_minshall_update(tp, mss_now, skb);
1923                 sent_pkts += tcp_skb_pcount(skb);
1924
1925                 if (push_one)
1926                         break;
1927         }
1928
1929         if (likely(sent_pkts)) {
1930                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
1931                         tp->prr_out += sent_pkts;
1932
1933                 /* Send one loss probe per tail loss episode. */
1934                 if (push_one != 2)
1935                         tcp_schedule_loss_probe(sk);
1936                 tcp_cwnd_validate(sk);
1937                 return false;
1938         }
1939         return (push_one == 2) || (!tp->packets_out && tcp_send_head(sk));
1940 }
1941
1942 bool tcp_schedule_loss_probe(struct sock *sk)
1943 {
1944         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1945         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1946         u32 timeout, tlp_time_stamp, rto_time_stamp;
1947         u32 rtt = tp->srtt >> 3;
1948
1949         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS))
1950                 return false;
1951         /* No consecutive loss probes. */
1952         if (WARN_ON(icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)) {
1953                 tcp_rearm_rto(sk);
1954                 return false;
1955         }
1956         /* Don't do any loss probe on a Fast Open connection before 3WHS
1957          * finishes.
1958          */
1959         if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
1960                 return false;
1961
1962         /* TLP is only scheduled when next timer event is RTO. */
1963         if (icsk->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
1964                 return false;
1965
1966         /* Schedule a loss probe in 2*RTT for SACK capable connections
1967          * in Open state, that are either limited by cwnd or application.
1968          */
1969         if (sysctl_tcp_early_retrans < 3 || !rtt || !tp->packets_out ||
1970             !tcp_is_sack(tp) || inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
1971                 return false;
1972
1973         if ((tp->snd_cwnd > tcp_packets_in_flight(tp)) &&
1974              tcp_send_head(sk))
1975                 return false;
1976
1977         /* Probe timeout is at least 1.5*rtt + TCP_DELACK_MAX to account
1978          * for delayed ack when there's one outstanding packet.
1979          */
1980         timeout = rtt << 1;
1981         if (tp->packets_out == 1)
1982                 timeout = max_t(u32, timeout,
1983                                 (rtt + (rtt >> 1) + TCP_DELACK_MAX));
1984         timeout = max_t(u32, timeout, msecs_to_jiffies(10));
1985
1986         /* If RTO is shorter, just schedule TLP in its place. */
1987         tlp_time_stamp = tcp_time_stamp + timeout;
1988         rto_time_stamp = (u32)inet_csk(sk)->icsk_timeout;
1989         if ((s32)(tlp_time_stamp - rto_time_stamp) > 0) {
1990                 s32 delta = rto_time_stamp - tcp_time_stamp;
1991                 if (delta > 0)
1992                         timeout = delta;
1993         }
1994
1995         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_LOSS_PROBE, timeout,
1996                                   TCP_RTO_MAX);
1997         return true;
1998 }
1999
2000 /* When probe timeout (PTO) fires, send a new segment if one exists, else
2001  * retransmit the last segment.
2002  */
2003 void tcp_send_loss_probe(struct sock *sk)
2004 {
2005         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2006         struct sk_buff *skb;
2007         int pcount;
2008         int mss = tcp_current_mss(sk);
2009         int err = -1;
2010
2011         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2012                 err = tcp_write_xmit(sk, mss, TCP_NAGLE_OFF, 2, GFP_ATOMIC);
2013                 goto rearm_timer;
2014         }
2015
2016         /* At most one outstanding TLP retransmission. */
2017         if (tp->tlp_high_seq)
2018                 goto rearm_timer;
2019
2020         /* Retransmit last segment. */
2021         skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2022         if (WARN_ON(!skb))
2023                 goto rearm_timer;
2024
2025         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
2026         if (WARN_ON(!pcount))
2027                 goto rearm_timer;
2028
2029         if ((pcount > 1) && (skb->len > (pcount - 1) * mss)) {
2030                 if (unlikely(tcp_fragment(sk, skb, (pcount - 1) * mss, mss)))
2031                         goto rearm_timer;
2032                 skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2033         }
2034
2035         if (WARN_ON(!skb || !tcp_skb_pcount(skb)))
2036                 goto rearm_timer;
2037
2038         /* Probe with zero data doesn't trigger fast recovery. */
2039         if (skb->len > 0)
2040                 err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2041
2042         /* Record snd_nxt for loss detection. */
2043         if (likely(!err))
2044                 tp->tlp_high_seq = tp->snd_nxt;
2045
2046 rearm_timer:
2047         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2048                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2049                                   TCP_RTO_MAX);
2050
2051         if (likely(!err))
2052                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2053                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBES);
2054         return;
2055 }
2056
2057 /* Push out any pending frames which were held back due to
2058  * TCP_CORK or attempt at coalescing tiny packets.
2059  * The socket must be locked by the caller.
2060  */
2061 void __tcp_push_pending_frames(struct sock *sk, unsigned int cur_mss,
2062                                int nonagle)
2063 {
2064         /* If we are closed, the bytes will have to remain here.
2065          * In time closedown will finish, we empty the write queue and
2066          * all will be happy.
2067          */
2068         if (unlikely(sk->sk_state == TCP_CLOSE))
2069                 return;
2070
2071         if (tcp_write_xmit(sk, cur_mss, nonagle, 0,
2072                            sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC)))
2073                 tcp_check_probe_timer(sk);
2074 }
2075
2076 /* Send _single_ skb sitting at the send head. This function requires
2077  * true push pending frames to setup probe timer etc.
2078  */
2079 void tcp_push_one(struct sock *sk, unsigned int mss_now)
2080 {
2081         struct sk_buff *skb = tcp_send_head(sk);
2082
2083         BUG_ON(!skb || skb->len < mss_now);
2084
2085         tcp_write_xmit(sk, mss_now, TCP_NAGLE_PUSH, 1, sk->sk_allocation);
2086 }
2087
2088 /* This function returns the amount that we can raise the
2089  * usable window based on the following constraints
2090  *
2091  * 1. The window can never be shrunk once it is offered (RFC 793)
2092  * 2. We limit memory per socket
2093  *
2094  * RFC 1122:
2095  * "the suggested [SWS] avoidance algorithm for the receiver is to keep
2096  *  RECV.NEXT + RCV.WIN fixed until:
2097  *  RCV.BUFF - RCV.USER - RCV.WINDOW >= min(1/2 RCV.BUFF, MSS)"
2098  *
2099  * i.e. don't raise the right edge of the window until you can raise
2100  * it at least MSS bytes.
2101  *
2102  * Unfortunately, the recommended algorithm breaks header prediction,
2103  * since header prediction assumes th->window stays fixed.
2104  *
2105  * Strictly speaking, keeping th->window fixed violates the receiver
2106  * side SWS prevention criteria. The problem is that under this rule
2107  * a stream of single byte packets will cause the right side of the
2108  * window to always advance by a single byte.
2109  *
2110  * Of course, if the sender implements sender side SWS prevention
2111  * then this will not be a problem.
2112  *
2113  * BSD seems to make the following compromise:
2114  *
2115  *      If the free space is less than the 1/4 of the maximum
2116  *      space available and the free space is less than 1/2 mss,
2117  *      then set the window to 0.
2118  *      [ Actually, bsd uses MSS and 1/4 of maximal _window_ ]
2119  *      Otherwise, just prevent the window from shrinking
2120  *      and from being larger than the largest representable value.
2121  *
2122  * This prevents incremental opening of the window in the regime
2123  * where TCP is limited by the speed of the reader side taking
2124  * data out of the TCP receive queue. It does nothing about
2125  * those cases where the window is constrained on the sender side
2126  * because the pipeline is full.
2127  *
2128  * BSD also seems to "accidentally" limit itself to windows that are a
2129  * multiple of MSS, at least until the free space gets quite small.
2130  * This would appear to be a side effect of the mbuf implementation.
2131  * Combining these two algorithms results in the observed behavior
2132  * of having a fixed window size at almost all times.
2133  *
2134  * Below we obtain similar behavior by forcing the offered window to
2135  * a multiple of the mss when it is feasible to do so.
2136  *
2137  * Note, we don't "adjust" for TIMESTAMP or SACK option bytes.
2138  * Regular options like TIMESTAMP are taken into account.
2139  */
2140 u32 __tcp_select_window(struct sock *sk)
2141 {
2142         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2143         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2144         /* MSS for the peer's data.  Previous versions used mss_clamp
2145          * here.  I don't know if the value based on our guesses
2146          * of peer's MSS is better for the performance.  It's more correct
2147          * but may be worse for the performance because of rcv_mss
2148          * fluctuations.  --SAW  1998/11/1
2149          */
2150         int mss = icsk->icsk_ack.rcv_mss;
2151         int free_space = tcp_space(sk);
2152         int full_space = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_full_space(sk));
2153         int window;
2154
2155         if (mss > full_space)
2156                 mss = full_space;
2157
2158         if (free_space < (full_space >> 1)) {
2159                 icsk->icsk_ack.quick = 0;
2160
2161                 if (sk_under_memory_pressure(sk))
2162                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh,
2163                                                4U * tp->advmss);
2164
2165                 if (free_space < mss)
2166                         return 0;
2167         }
2168
2169         if (free_space > tp->rcv_ssthresh)
2170                 free_space = tp->rcv_ssthresh;
2171
2172         /* Don't do rounding if we are using window scaling, since the
2173          * scaled window will not line up with the MSS boundary anyway.
2174          */
2175         window = tp->rcv_wnd;
2176         if (tp->rx_opt.rcv_wscale) {
2177                 window = free_space;
2178
2179                 /* Advertise enough space so that it won't get scaled away.
2180                  * Import case: prevent zero window announcement if
2181                  * 1<<rcv_wscale > mss.
2182                  */
2183                 if (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) << tp->rx_opt.rcv_wscale) != window)
2184                         window = (((window >> tp->rx_opt.rcv_wscale) + 1)
2185                                   << tp->rx_opt.rcv_wscale);
2186         } else {
2187                 /* Get the largest window that is a nice multiple of mss.
2188                  * Window clamp already applied above.
2189                  * If our current window offering is within 1 mss of the
2190                  * free space we just keep it. This prevents the divide
2191                  * and multiply from happening most of the time.
2192                  * We also don't do any window rounding when the free space
2193                  * is too small.
2194                  */
2195                 if (window <= free_space - mss || window > free_space)
2196                         window = (free_space / mss) * mss;
2197                 else if (mss == full_space &&
2198                          free_space > window + (full_space >> 1))
2199                         window = free_space;
2200         }
2201
2202         return window;
2203 }
2204
2205 /* Collapses two adjacent SKB's during retransmission. */
2206 static void tcp_collapse_retrans(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2207 {
2208         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2209         struct sk_buff *next_skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);
2210         int skb_size, next_skb_size;
2211
2212         skb_size = skb->len;
2213         next_skb_size = next_skb->len;
2214
2215         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) != 1 || tcp_skb_pcount(next_skb) != 1);
2216
2217         tcp_highest_sack_combine(sk, next_skb, skb);
2218
2219         tcp_unlink_write_queue(next_skb, sk);
2220
2221         skb_copy_from_linear_data(next_skb, skb_put(skb, next_skb_size),
2222                                   next_skb_size);
2223
2224         if (next_skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2225                 skb->ip_summed = CHECKSUM_PARTIAL;
2226
2227         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)
2228                 skb->csum = csum_block_add(skb->csum, next_skb->csum, skb_size);
2229
2230         /* Update sequence range on original skb. */
2231         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(next_skb)->end_seq;
2232
2233         /* Merge over control information. This moves PSH/FIN etc. over */
2234         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(next_skb)->tcp_flags;
2235
2236         /* All done, get rid of second SKB and account for it so
2237          * packet counting does not break.
2238          */
2239         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCP_SKB_CB(next_skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS;
2240
2241         /* changed transmit queue under us so clear hints */
2242         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2243         if (next_skb == tp->retransmit_skb_hint)
2244                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
2245
2246         tcp_adjust_pcount(sk, next_skb, tcp_skb_pcount(next_skb));
2247
2248         sk_wmem_free_skb(sk, next_skb);
2249 }
2250
2251 /* Check if coalescing SKBs is legal. */
2252 static bool tcp_can_collapse(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
2253 {
2254         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1)
2255                 return false;
2256         /* TODO: SACK collapsing could be used to remove this condition */
2257         if (skb_shinfo(skb)->nr_frags != 0)
2258                 return false;
2259         if (skb_cloned(skb))
2260                 return false;
2261         if (skb == tcp_send_head(sk))
2262                 return false;
2263         /* Some heurestics for collapsing over SACK'd could be invented */
2264         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2265                 return false;
2266
2267         return true;
2268 }
2269
2270 /* Collapse packets in the retransmit queue to make to create
2271  * less packets on the wire. This is only done on retransmission.
2272  */
2273 static void tcp_retrans_try_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff *to,
2274                                      int space)
2275 {
2276         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2277         struct sk_buff *skb = to, *tmp;
2278         bool first = true;
2279
2280         if (!sysctl_tcp_retrans_collapse)
2281                 return;
2282         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)
2283                 return;
2284
2285         tcp_for_write_queue_from_safe(skb, tmp, sk) {
2286                 if (!tcp_can_collapse(sk, skb))
2287                         break;
2288
2289                 space -= skb->len;
2290
2291                 if (first) {
2292                         first = false;
2293                         continue;
2294                 }
2295
2296                 if (space < 0)
2297                         break;
2298                 /* Punt if not enough space exists in the first SKB for
2299                  * the data in the second
2300                  */
2301                 if (skb->len > skb_availroom(to))
2302                         break;
2303
2304                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tcp_wnd_end(tp)))
2305                         break;
2306
2307                 tcp_collapse_retrans(sk, to);
2308         }
2309 }
2310
2311 /* This retransmits one SKB.  Policy decisions and retransmit queue
2312  * state updates are done by the caller.  Returns non-zero if an
2313  * error occurred which prevented the send.
2314  */
2315 int __tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2316 {
2317         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2318         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2319         unsigned int cur_mss;
2320
2321         /* Inconslusive MTU probe */
2322         if (icsk->icsk_mtup.probe_size) {
2323                 icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2324         }
2325
2326         /* Do not sent more than we queued. 1/4 is reserved for possible
2327          * copying overhead: fragmentation, tunneling, mangling etc.
2328          */
2329         if (atomic_read(&sk->sk_wmem_alloc) >
2330             min(sk->sk_wmem_queued + (sk->sk_wmem_queued >> 2), sk->sk_sndbuf))
2331                 return -EAGAIN;
2332
2333         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una)) {
2334                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
2335                         BUG();
2336                 if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
2337                         return -ENOMEM;
2338         }
2339
2340         if (inet_csk(sk)->icsk_af_ops->rebuild_header(sk))
2341                 return -EHOSTUNREACH; /* Routing failure or similar. */
2342
2343         cur_mss = tcp_current_mss(sk);
2344
2345         /* If receiver has shrunk his window, and skb is out of
2346          * new window, do not retransmit it. The exception is the
2347          * case, when window is shrunk to zero. In this case
2348          * our retransmit serves as a zero window probe.
2349          */
2350         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp)) &&
2351             TCP_SKB_CB(skb)->seq != tp->snd_una)
2352                 return -EAGAIN;
2353
2354         if (skb->len > cur_mss) {
2355                 if (tcp_fragment(sk, skb, cur_mss, cur_mss))
2356                         return -ENOMEM; /* We'll try again later. */
2357         } else {
2358                 int oldpcount = tcp_skb_pcount(skb);
2359
2360                 if (unlikely(oldpcount > 1)) {
2361                         if (skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC))
2362                                 return -ENOMEM;
2363                         tcp_init_tso_segs(sk, skb, cur_mss);
2364                         tcp_adjust_pcount(sk, skb, oldpcount - tcp_skb_pcount(skb));
2365                 }
2366         }
2367
2368         tcp_retrans_try_collapse(sk, skb, cur_mss);
2369
2370         /* Some Solaris stacks overoptimize and ignore the FIN on a
2371          * retransmit when old data is attached.  So strip it off
2372          * since it is cheap to do so and saves bytes on the network.
2373          */
2374         if (skb->len > 0 &&
2375             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN) &&
2376             tp->snd_una == (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1)) {
2377                 if (!pskb_trim(skb, 0)) {
2378                         /* Reuse, even though it does some unnecessary work */
2379                         tcp_init_nondata_skb(skb, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - 1,
2380                                              TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags);
2381                         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
2382                 }
2383         }
2384
2385         /* Make a copy, if the first transmission SKB clone we made
2386          * is still in somebody's hands, else make a clone.
2387          */
2388         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2389
2390         /* make sure skb->data is aligned on arches that require it
2391          * and check if ack-trimming & collapsing extended the headroom
2392          * beyond what csum_start can cover.
2393          */
2394         if (unlikely((NET_IP_ALIGN && ((unsigned long)skb->data & 3)) ||
2395                      skb_headroom(skb) >= 0xFFFF)) {
2396                 struct sk_buff *nskb = __pskb_copy(skb, MAX_TCP_HEADER,
2397                                                    GFP_ATOMIC);
2398                 return nskb ? tcp_transmit_skb(sk, nskb, 0, GFP_ATOMIC) :
2399                               -ENOBUFS;
2400         } else {
2401                 return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2402         }
2403 }
2404
2405 int tcp_retransmit_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2406 {
2407         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2408         int err = __tcp_retransmit_skb(sk, skb);
2409
2410         if (err == 0) {
2411                 /* Update global TCP statistics. */
2412                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_RETRANSSEGS);
2413
2414                 tp->total_retrans++;
2415
2416 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2417                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2418                         net_dbg_ratelimited("retrans_out leaked\n");
2419                 }
2420 #endif
2421                 if (!tp->retrans_out)
2422                         tp->lost_retrans_low = tp->snd_nxt;
2423                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_RETRANS;
2424                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2425
2426                 /* Save stamp of the first retransmit. */
2427                 if (!tp->retrans_stamp)
2428                         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when;
2429
2430                 tp->undo_retrans += tcp_skb_pcount(skb);
2431
2432                 /* snd_nxt is stored to detect loss of retransmitted segment,
2433                  * see tcp_input.c tcp_sacktag_write_queue().
2434                  */
2435                 TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tp->snd_nxt;
2436         }
2437         return err;
2438 }
2439
2440 /* Check if we forward retransmits are possible in the current
2441  * window/congestion state.
2442  */
2443 static bool tcp_can_forward_retransmit(struct sock *sk)
2444 {
2445         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2446         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2447
2448         /* Forward retransmissions are possible only during Recovery. */
2449         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
2450                 return false;
2451
2452         /* No forward retransmissions in Reno are possible. */
2453         if (tcp_is_reno(tp))
2454                 return false;
2455
2456         /* Yeah, we have to make difficult choice between forward transmission
2457          * and retransmission... Both ways have their merits...
2458          *
2459          * For now we do not retransmit anything, while we have some new
2460          * segments to send. In the other cases, follow rule 3 for
2461          * NextSeg() specified in RFC3517.
2462          */
2463
2464         if (tcp_may_send_now(sk))
2465                 return false;
2466
2467         return true;
2468 }
2469
2470 /* This gets called after a retransmit timeout, and the initially
2471  * retransmitted data is acknowledged.  It tries to continue
2472  * resending the rest of the retransmit queue, until either
2473  * we've sent it all or the congestion window limit is reached.
2474  * If doing SACK, the first ACK which comes back for a timeout
2475  * based retransmit packet might feed us FACK information again.
2476  * If so, we use it to avoid unnecessarily retransmissions.
2477  */
2478 void tcp_xmit_retransmit_queue(struct sock *sk)
2479 {
2480         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2481         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2482         struct sk_buff *skb;
2483         struct sk_buff *hole = NULL;
2484         u32 last_lost;
2485         int mib_idx;
2486         int fwd_rexmitting = 0;
2487
2488         if (!tp->packets_out)
2489                 return;
2490
2491         if (!tp->lost_out)
2492                 tp->retransmit_high = tp->snd_una;
2493
2494         if (tp->retransmit_skb_hint) {
2495                 skb = tp->retransmit_skb_hint;
2496                 last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2497                 if (after(last_lost, tp->retransmit_high))
2498                         last_lost = tp->retransmit_high;
2499         } else {
2500                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2501                 last_lost = tp->snd_una;
2502         }
2503
2504         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2505                 __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
2506
2507                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2508                         break;
2509                 /* we could do better than to assign each time */
2510                 if (hole == NULL)
2511                         tp->retransmit_skb_hint = skb;
2512
2513                 /* Assume this retransmit will generate
2514                  * only one packet for congestion window
2515                  * calculation purposes.  This works because
2516                  * tcp_retransmit_skb() will chop up the
2517                  * packet to be MSS sized and all the
2518                  * packet counting works out.
2519                  */
2520                 if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
2521                         return;
2522
2523                 if (fwd_rexmitting) {
2524 begin_fwd:
2525                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_highest_sack_seq(tp)))
2526                                 break;
2527                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFORWARDRETRANS;
2528
2529                 } else if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->retransmit_high)) {
2530                         tp->retransmit_high = last_lost;
2531                         if (!tcp_can_forward_retransmit(sk))
2532                                 break;
2533                         /* Backtrack if necessary to non-L'ed skb */
2534                         if (hole != NULL) {
2535                                 skb = hole;
2536                                 hole = NULL;
2537                         }
2538                         fwd_rexmitting = 1;
2539                         goto begin_fwd;
2540
2541                 } else if (!(sacked & TCPCB_LOST)) {
2542                         if (hole == NULL && !(sacked & (TCPCB_SACKED_RETRANS|TCPCB_SACKED_ACKED)))
2543                                 hole = skb;
2544                         continue;
2545
2546                 } else {
2547                         last_lost = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2548                         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss)
2549                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFASTRETRANS;
2550                         else
2551                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSLOWSTARTRETRANS;
2552                 }
2553
2554                 if (sacked & (TCPCB_SACKED_ACKED|TCPCB_SACKED_RETRANS))
2555                         continue;
2556
2557                 if (tcp_retransmit_skb(sk, skb)) {
2558                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRETRANSFAIL);
2559                         return;
2560                 }
2561                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2562
2563                 if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
2564                         tp->prr_out += tcp_skb_pcount(skb);
2565
2566                 if (skb == tcp_write_queue_head(sk))
2567                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2568                                                   inet_csk(sk)->icsk_rto,
2569                                                   TCP_RTO_MAX);
2570         }
2571 }
2572
2573 /* Send a fin.  The caller locks the socket for us.  This cannot be
2574  * allowed to fail queueing a FIN frame under any circumstances.
2575  */
2576 void tcp_send_fin(struct sock *sk)
2577 {
2578         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2579         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_tail(sk);
2580         int mss_now;
2581
2582         /* Optimization, tack on the FIN if we have a queue of
2583          * unsent frames.  But be careful about outgoing SACKS
2584          * and IP options.
2585          */
2586         mss_now = tcp_current_mss(sk);
2587
2588         if (tcp_send_head(sk) != NULL) {
2589                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_FIN;
2590                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq++;
2591                 tp->write_seq++;
2592         } else {
2593                 /* Socket is locked, keep trying until memory is available. */
2594                 for (;;) {
2595                         skb = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER,
2596                                                sk->sk_allocation);
2597                         if (skb)
2598                                 break;
2599                         yield();
2600                 }
2601
2602                 /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2603                 skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2604                 /* FIN eats a sequence byte, write_seq advanced by tcp_queue_skb(). */
2605                 tcp_init_nondata_skb(skb, tp->write_seq,
2606                                      TCPHDR_ACK | TCPHDR_FIN);
2607                 tcp_queue_skb(sk, skb);
2608         }
2609         __tcp_push_pending_frames(sk, mss_now, TCP_NAGLE_OFF);
2610 }
2611
2612 /* We get here when a process closes a file descriptor (either due to
2613  * an explicit close() or as a byproduct of exit()'ing) and there
2614  * was unread data in the receive queue.  This behavior is recommended
2615  * by RFC 2525, section 2.17.  -DaveM
2616  */
2617 void tcp_send_active_reset(struct sock *sk, gfp_t priority)
2618 {
2619         struct sk_buff *skb;
2620
2621         /* NOTE: No TCP options attached and we never retransmit this. */
2622         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, priority);
2623         if (!skb) {
2624                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2625                 return;
2626         }
2627
2628         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
2629         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2630         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_acceptable_seq(sk),
2631                              TCPHDR_ACK | TCPHDR_RST);
2632         /* Send it off. */
2633         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2634         if (tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, priority))
2635                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTFAILED);
2636
2637         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTRSTS);
2638 }
2639
2640 /* Send a crossed SYN-ACK during socket establishment.
2641  * WARNING: This routine must only be called when we have already sent
2642  * a SYN packet that crossed the incoming SYN that caused this routine
2643  * to get called. If this assumption fails then the initial rcv_wnd
2644  * and rcv_wscale values will not be correct.
2645  */
2646 int tcp_send_synack(struct sock *sk)
2647 {
2648         struct sk_buff *skb;
2649
2650         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2651         if (skb == NULL || !(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
2652                 pr_debug("%s: wrong queue state\n", __func__);
2653                 return -EFAULT;
2654         }
2655         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_ACK)) {
2656                 if (skb_cloned(skb)) {
2657                         struct sk_buff *nskb = skb_copy(skb, GFP_ATOMIC);
2658                         if (nskb == NULL)
2659                                 return -ENOMEM;
2660                         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
2661                         skb_header_release(nskb);
2662                         __tcp_add_write_queue_head(sk, nskb);
2663                         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
2664                         sk->sk_wmem_queued += nskb->truesize;
2665                         sk_mem_charge(sk, nskb->truesize);
2666                         skb = nskb;
2667                 }
2668
2669                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_ACK;
2670                 TCP_ECN_send_synack(tcp_sk(sk), skb);
2671         }
2672         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2673         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
2674 }
2675
2676 /**
2677  * tcp_make_synack - Prepare a SYN-ACK.
2678  * sk: listener socket
2679  * dst: dst entry attached to the SYNACK
2680  * req: request_sock pointer
2681  *
2682  * Allocate one skb and build a SYNACK packet.
2683  * @dst is consumed : Caller should not use it again.
2684  */
2685 struct sk_buff *tcp_make_synack(struct sock *sk, struct dst_entry *dst,
2686                                 struct request_sock *req,
2687                                 struct tcp_fastopen_cookie *foc)
2688 {
2689         struct tcp_out_options opts;
2690         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
2691         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2692         struct tcphdr *th;
2693         struct sk_buff *skb;
2694         struct tcp_md5sig_key *md5;
2695         int tcp_header_size;
2696         int mss;
2697
2698         skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER + 15, 1, GFP_ATOMIC);
2699         if (unlikely(!skb)) {
2700                 dst_release(dst);
2701                 return NULL;
2702         }
2703         /* Reserve space for headers. */
2704         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
2705
2706         skb_dst_set(skb, dst);
2707         security_skb_owned_by(skb, sk);
2708
2709         mss = dst_metric_advmss(dst);
2710         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < mss)
2711                 mss = tp->rx_opt.user_mss;
2712
2713         if (req->rcv_wnd == 0) { /* ignored for retransmitted syns */
2714                 __u8 rcv_wscale;
2715                 /* Set this up on the first call only */
2716                 req->window_clamp = tp->window_clamp ? : dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2717
2718                 /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2719                 if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2720                     (req->window_clamp > tcp_full_space(sk) || req->window_clamp == 0))
2721                         req->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2722
2723                 /* tcp_full_space because it is guaranteed to be the first packet */
2724                 tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2725                         mss - (ireq->tstamp_ok ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0),
2726                         &req->rcv_wnd,
2727                         &req->window_clamp,
2728                         ireq->wscale_ok,
2729                         &rcv_wscale,
2730                         dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2731                 ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
2732         }
2733
2734         memset(&opts, 0, sizeof(opts));
2735 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
2736         if (unlikely(req->cookie_ts))
2737                 TCP_SKB_CB(skb)->when = cookie_init_timestamp(req);
2738         else
2739 #endif
2740         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
2741         tcp_header_size = tcp_synack_options(sk, req, mss, skb, &opts, &md5,
2742                                              foc) + sizeof(*th);
2743
2744         skb_push(skb, tcp_header_size);
2745         skb_reset_transport_header(skb);
2746
2747         th = tcp_hdr(skb);
2748         memset(th, 0, sizeof(struct tcphdr));
2749         th->syn = 1;
2750         th->ack = 1;
2751         TCP_ECN_make_synack(req, th);
2752         th->source = ireq->loc_port;
2753         th->dest = ireq->rmt_port;
2754         /* Setting of flags are superfluous here for callers (and ECE is
2755          * not even correctly set)
2756          */
2757         tcp_init_nondata_skb(skb, tcp_rsk(req)->snt_isn,
2758                              TCPHDR_SYN | TCPHDR_ACK);
2759
2760         th->seq = htonl(TCP_SKB_CB(skb)->seq);
2761         /* XXX data is queued and acked as is. No buffer/window check */
2762         th->ack_seq = htonl(tcp_rsk(req)->rcv_nxt);
2763
2764         /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is never scaled. */
2765         th->window = htons(min(req->rcv_wnd, 65535U));
2766         tcp_options_write((__be32 *)(th + 1), tp, &opts);
2767         th->doff = (tcp_header_size >> 2);
2768         TCP_ADD_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_OUTSEGS, tcp_skb_pcount(skb));
2769
2770 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2771         /* Okay, we have all we need - do the md5 hash if needed */
2772         if (md5) {
2773                 tcp_rsk(req)->af_specific->calc_md5_hash(opts.hash_location,
2774                                                md5, NULL, req, skb);
2775         }
2776 #endif
2777
2778         return skb;
2779 }
2780 EXPORT_SYMBOL(tcp_make_synack);
2781
2782 /* Do all connect socket setups that can be done AF independent. */
2783 void tcp_connect_init(struct sock *sk)
2784 {
2785         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
2786         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2787         __u8 rcv_wscale;
2788
2789         /* We'll fix this up when we get a response from the other end.
2790          * See tcp_input.c:tcp_rcv_state_process case TCP_SYN_SENT.
2791          */
2792         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr) +
2793                 (sysctl_tcp_timestamps ? TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED : 0);
2794
2795 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2796         if (tp->af_specific->md5_lookup(sk, sk) != NULL)
2797                 tp->tcp_header_len += TCPOLEN_MD5SIG_ALIGNED;
2798 #endif
2799
2800         /* If user gave his TCP_MAXSEG, record it to clamp */
2801         if (tp->rx_opt.user_mss)
2802                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2803         tp->max_window = 0;
2804         tcp_mtup_init(sk);
2805         tcp_sync_mss(sk, dst_mtu(dst));
2806
2807         if (!tp->window_clamp)
2808                 tp->window_clamp = dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
2809         tp->advmss = dst_metric_advmss(dst);
2810         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->advmss)
2811                 tp->advmss = tp->rx_opt.user_mss;
2812
2813         tcp_initialize_rcv_mss(sk);
2814
2815         /* limit the window selection if the user enforce a smaller rx buffer */
2816         if (sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK &&
2817             (tp->window_clamp > tcp_full_space(sk) || tp->window_clamp == 0))
2818                 tp->window_clamp = tcp_full_space(sk);
2819
2820         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk),
2821                                   tp->advmss - (tp->rx_opt.ts_recent_stamp ? tp->tcp_header_len - sizeof(struct tcphdr) : 0),
2822                                   &tp->rcv_wnd,
2823                                   &tp->window_clamp,
2824                                   sysctl_tcp_window_scaling,
2825                                   &rcv_wscale,
2826                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
2827
2828         tp->rx_opt.rcv_wscale = rcv_wscale;
2829         tp->rcv_ssthresh = tp->rcv_wnd;
2830
2831         sk->sk_err = 0;
2832         sock_reset_flag(sk, SOCK_DONE);
2833         tp->snd_wnd = 0;
2834         tcp_init_wl(tp, 0);
2835         tp->snd_una = tp->write_seq;
2836         tp->snd_sml = tp->write_seq;
2837         tp->snd_up = tp->write_seq;
2838         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2839
2840         if (likely(!tp->repair))
2841                 tp->rcv_nxt = 0;
2842         else
2843                 tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
2844         tp->rcv_wup = tp->rcv_nxt;
2845         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
2846
2847         inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
2848         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2849         tcp_clear_retrans(tp);
2850 }
2851
2852 static void tcp_connect_queue_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2853 {
2854         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2855         struct tcp_skb_cb *tcb = TCP_SKB_CB(skb);
2856
2857         tcb->end_seq += skb->len;
2858         skb_header_release(skb);
2859         __tcp_add_write_queue_tail(sk, skb);
2860         sk->sk_wmem_queued += skb->truesize;
2861         sk_mem_charge(sk, skb->truesize);
2862         tp->write_seq = tcb->end_seq;
2863         tp->packets_out += tcp_skb_pcount(skb);
2864 }
2865
2866 /* Build and send a SYN with data and (cached) Fast Open cookie. However,
2867  * queue a data-only packet after the regular SYN, such that regular SYNs
2868  * are retransmitted on timeouts. Also if the remote SYN-ACK acknowledges
2869  * only the SYN sequence, the data are retransmitted in the first ACK.
2870  * If cookie is not cached or other error occurs, falls back to send a
2871  * regular SYN with Fast Open cookie request option.
2872  */
2873 static int tcp_send_syn_data(struct sock *sk, struct sk_buff *syn)
2874 {
2875         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2876         struct tcp_fastopen_request *fo = tp->fastopen_req;
2877         int syn_loss = 0, space, i, err = 0, iovlen = fo->data->msg_iovlen;
2878         struct sk_buff *syn_data = NULL, *data;
2879         unsigned long last_syn_loss = 0;
2880
2881         tp->rx_opt.mss_clamp = tp->advmss;  /* If MSS is not cached */
2882         tcp_fastopen_cache_get(sk, &tp->rx_opt.mss_clamp, &fo->cookie,
2883                                &syn_loss, &last_syn_loss);
2884         /* Recurring FO SYN losses: revert to regular handshake temporarily */
2885         if (syn_loss > 1 &&
2886             time_before(jiffies, last_syn_loss + (60*HZ << syn_loss))) {
2887                 fo->cookie.len = -1;
2888                 goto fallback;
2889         }
2890
2891         if (sysctl_tcp_fastopen & TFO_CLIENT_NO_COOKIE)
2892                 fo->cookie.len = -1;
2893         else if (fo->cookie.len <= 0)
2894                 goto fallback;
2895
2896         /* MSS for SYN-data is based on cached MSS and bounded by PMTU and
2897          * user-MSS. Reserve maximum option space for middleboxes that add
2898          * private TCP options. The cost is reduced data space in SYN :(
2899          */
2900         if (tp->rx_opt.user_mss && tp->rx_opt.user_mss < tp->rx_opt.mss_clamp)
2901                 tp->rx_opt.mss_clamp = tp->rx_opt.user_mss;
2902         space = __tcp_mtu_to_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie) -
2903                 MAX_TCP_OPTION_SPACE;
2904
2905         space = min_t(size_t, space, fo->size);
2906
2907         /* limit to order-0 allocations */
2908         space = min_t(size_t, space, SKB_MAX_HEAD(MAX_TCP_HEADER));
2909
2910         syn_data = skb_copy_expand(syn, MAX_TCP_HEADER, space,
2911                                    sk->sk_allocation);
2912         if (syn_data == NULL)
2913                 goto fallback;
2914
2915         for (i = 0; i < iovlen && syn_data->len < space; ++i) {
2916                 struct iovec *iov = &fo->data->msg_iov[i];
2917                 unsigned char __user *from = iov->iov_base;
2918                 int len = iov->iov_len;
2919
2920                 if (syn_data->len + len > space)
2921                         len = space - syn_data->len;
2922                 else if (i + 1 == iovlen)
2923                         /* No more data pending in inet_wait_for_connect() */
2924                         fo->data = NULL;
2925
2926                 if (skb_add_data(syn_data, from, len))
2927                         goto fallback;
2928         }
2929
2930         /* Queue a data-only packet after the regular SYN for retransmission */
2931         data = pskb_copy(syn_data, sk->sk_allocation);
2932         if (data == NULL)
2933                 goto fallback;
2934         TCP_SKB_CB(data)->seq++;
2935         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags &= ~TCPHDR_SYN;
2936         TCP_SKB_CB(data)->tcp_flags = (TCPHDR_ACK|TCPHDR_PSH);
2937         tcp_connect_queue_skb(sk, data);
2938         fo->copied = data->len;
2939
2940         if (tcp_transmit_skb(sk, syn_data, 0, sk->sk_allocation) == 0) {
2941                 tp->syn_data = (fo->copied > 0);
2942                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
2943                 goto done;
2944         }
2945         syn_data = NULL;
2946
2947 fallback:
2948         /* Send a regular SYN with Fast Open cookie request option */
2949         if (fo->cookie.len > 0)
2950                 fo->cookie.len = 0;
2951         err = tcp_transmit_skb(sk, syn, 1, sk->sk_allocation);
2952         if (err)
2953                 tp->syn_fastopen = 0;
2954         kfree_skb(syn_data);
2955 done:
2956         fo->cookie.len = -1;  /* Exclude Fast Open option for SYN retries */
2957         return err;
2958 }
2959
2960 /* Build a SYN and send it off. */
2961 int tcp_connect(struct sock *sk)
2962 {
2963         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2964         struct sk_buff *buff;
2965         int err;
2966
2967         tcp_connect_init(sk);
2968
2969         if (unlikely(tp->repair)) {
2970                 tcp_finish_connect(sk, NULL);
2971                 return 0;
2972         }
2973
2974         buff = alloc_skb_fclone(MAX_TCP_HEADER + 15, sk->sk_allocation);
2975         if (unlikely(buff == NULL))
2976                 return -ENOBUFS;
2977
2978         /* Reserve space for headers. */
2979         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
2980
2981         tcp_init_nondata_skb(buff, tp->write_seq++, TCPHDR_SYN);
2982         tp->retrans_stamp = TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
2983         tcp_connect_queue_skb(sk, buff);
2984         TCP_ECN_send_syn(sk, buff);
2985
2986         /* Send off SYN; include data in Fast Open. */
2987         err = tp->fastopen_req ? tcp_send_syn_data(sk, buff) :
2988               tcp_transmit_skb(sk, buff, 1, sk->sk_allocation);
2989         if (err == -ECONNREFUSED)
2990                 return err;
2991
2992         /* We change tp->snd_nxt after the tcp_transmit_skb() call
2993          * in order to make this packet get counted in tcpOutSegs.
2994          */
2995         tp->snd_nxt = tp->write_seq;
2996         tp->pushed_seq = tp->write_seq;
2997         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_ACTIVEOPENS);
2998
2999         /* Timer for repeating the SYN until an answer. */
3000         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3001                                   inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3002         return 0;
3003 }
3004 EXPORT_SYMBOL(tcp_connect);
3005
3006 /* Send out a delayed ack, the caller does the policy checking
3007  * to see if we should even be here.  See tcp_input.c:tcp_ack_snd_check()
3008  * for details.
3009  */
3010 void tcp_send_delayed_ack(struct sock *sk)
3011 {
3012         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3013         int ato = icsk->icsk_ack.ato;
3014         unsigned long timeout;
3015
3016         if (ato > TCP_DELACK_MIN) {
3017                 const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3018                 int max_ato = HZ / 2;
3019
3020                 if (icsk->icsk_ack.pingpong ||
3021                     (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED))
3022                         max_ato = TCP_DELACK_MAX;
3023
3024                 /* Slow path, intersegment interval is "high". */
3025
3026                 /* If some rtt estimate is known, use it to bound delayed ack.
3027                  * Do not use inet_csk(sk)->icsk_rto here, use results of rtt measurements
3028                  * directly.
3029                  */
3030                 if (tp->srtt) {
3031                         int rtt = max(tp->srtt >> 3, TCP_DELACK_MIN);
3032
3033                         if (rtt < max_ato)
3034                                 max_ato = rtt;
3035                 }
3036
3037                 ato = min(ato, max_ato);
3038         }
3039
3040         /* Stay within the limit we were given */
3041         timeout = jiffies + ato;
3042
3043         /* Use new timeout only if there wasn't a older one earlier. */
3044         if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_TIMER) {
3045                 /* If delack timer was blocked or is about to expire,
3046                  * send ACK now.
3047                  */
3048                 if (icsk->icsk_ack.blocked ||
3049                     time_before_eq(icsk->icsk_ack.timeout, jiffies + (ato >> 2))) {
3050                         tcp_send_ack(sk);
3051                         return;
3052                 }
3053
3054                 if (!time_before(timeout, icsk->icsk_ack.timeout))
3055                         timeout = icsk->icsk_ack.timeout;
3056         }
3057         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_SCHED | ICSK_ACK_TIMER;
3058         icsk->icsk_ack.timeout = timeout;
3059         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_delack_timer, timeout);
3060 }
3061
3062 /* This routine sends an ack and also updates the window. */
3063 void tcp_send_ack(struct sock *sk)
3064 {
3065         struct sk_buff *buff;
3066
3067         /* If we have been reset, we may not send again. */
3068         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3069                 return;
3070
3071         /* We are not putting this on the write queue, so
3072          * tcp_transmit_skb() will set the ownership to this
3073          * sock.
3074          */
3075         buff = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3076         if (buff == NULL) {
3077                 inet_csk_schedule_ack(sk);
3078                 inet_csk(sk)->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
3079                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
3080                                           TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
3081                 return;
3082         }
3083
3084         /* Reserve space for headers and prepare control bits. */
3085         skb_reserve(buff, MAX_TCP_HEADER);
3086         tcp_init_nondata_skb(buff, tcp_acceptable_seq(sk), TCPHDR_ACK);
3087
3088         /* Send it off, this clears delayed acks for us. */
3089         TCP_SKB_CB(buff)->when = tcp_time_stamp;
3090         tcp_transmit_skb(sk, buff, 0, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3091 }
3092
3093 /* This routine sends a packet with an out of date sequence
3094  * number. It assumes the other end will try to ack it.
3095  *
3096  * Question: what should we make while urgent mode?
3097  * 4.4BSD forces sending single byte of data. We cannot send
3098  * out of window data, because we have SND.NXT==SND.MAX...
3099  *
3100  * Current solution: to send TWO zero-length segments in urgent mode:
3101  * one is with SEG.SEQ=SND.UNA to deliver urgent pointer, another is
3102  * out-of-date with SND.UNA-1 to probe window.
3103  */
3104 static int tcp_xmit_probe_skb(struct sock *sk, int urgent)
3105 {
3106         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3107         struct sk_buff *skb;
3108
3109         /* We don't queue it, tcp_transmit_skb() sets ownership. */
3110         skb = alloc_skb(MAX_TCP_HEADER, sk_gfp_atomic(sk, GFP_ATOMIC));
3111         if (skb == NULL)
3112                 return -1;
3113
3114         /* Reserve space for headers and set control bits. */
3115         skb_reserve(skb, MAX_TCP_HEADER);
3116         /* Use a previous sequence.  This should cause the other
3117          * end to send an ack.  Don't queue or clone SKB, just
3118          * send it.
3119          */
3120         tcp_init_nondata_skb(skb, tp->snd_una - !urgent, TCPHDR_ACK);
3121         TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3122         return tcp_transmit_skb(sk, skb, 0, GFP_ATOMIC);
3123 }
3124
3125 void tcp_send_window_probe(struct sock *sk)
3126 {
3127         if (sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED) {
3128                 tcp_sk(sk)->snd_wl1 = tcp_sk(sk)->rcv_nxt - 1;
3129                 tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3130         }
3131 }
3132
3133 /* Initiate keepalive or window probe from timer. */
3134 int tcp_write_wakeup(struct sock *sk)
3135 {
3136         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3137         struct sk_buff *skb;
3138
3139         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE)
3140                 return -1;
3141
3142         if ((skb = tcp_send_head(sk)) != NULL &&
3143             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3144                 int err;
3145                 unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
3146                 unsigned int seg_size = tcp_wnd_end(tp) - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3147
3148                 if (before(tp->pushed_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq))
3149                         tp->pushed_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
3150
3151                 /* We are probing the opening of a window
3152                  * but the window size is != 0
3153                  * must have been a result SWS avoidance ( sender )
3154                  */
3155                 if (seg_size < TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq ||
3156                     skb->len > mss) {
3157                         seg_size = min(seg_size, mss);
3158                         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3159                         if (tcp_fragment(sk, skb, seg_size, mss))
3160                                 return -1;
3161                 } else if (!tcp_skb_pcount(skb))
3162                         tcp_set_skb_tso_segs(sk, skb, mss);
3163
3164                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCPHDR_PSH;
3165                 TCP_SKB_CB(skb)->when = tcp_time_stamp;
3166                 err = tcp_transmit_skb(sk, skb, 1, GFP_ATOMIC);
3167                 if (!err)
3168                         tcp_event_new_data_sent(sk, skb);
3169                 return err;
3170         } else {
3171                 if (between(tp->snd_up, tp->snd_una + 1, tp->snd_una + 0xFFFF))
3172                         tcp_xmit_probe_skb(sk, 1);
3173                 return tcp_xmit_probe_skb(sk, 0);
3174         }
3175 }
3176
3177 /* A window probe timeout has occurred.  If window is not closed send
3178  * a partial packet else a zero probe.
3179  */
3180 void tcp_send_probe0(struct sock *sk)
3181 {
3182         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3183         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3184         int err;
3185
3186         err = tcp_write_wakeup(sk);
3187
3188         if (tp->packets_out || !tcp_send_head(sk)) {
3189                 /* Cancel probe timer, if it is not required. */
3190                 icsk->icsk_probes_out = 0;
3191                 icsk->icsk_backoff = 0;
3192                 return;
3193         }
3194
3195         if (err <= 0) {
3196                 if (icsk->icsk_backoff < sysctl_tcp_retries2)
3197                         icsk->icsk_backoff++;
3198                 icsk->icsk_probes_out++;
3199                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3200                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3201                                           TCP_RTO_MAX);
3202         } else {
3203                 /* If packet was not sent due to local congestion,
3204                  * do not backoff and do not remember icsk_probes_out.
3205                  * Let local senders to fight for local resources.
3206                  *
3207                  * Use accumulated backoff yet.
3208                  */
3209                 if (!icsk->icsk_probes_out)
3210                         icsk->icsk_probes_out = 1;
3211                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3212                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff,
3213                                               TCP_RESOURCE_PROBE_INTERVAL),
3214                                           TCP_RTO_MAX);
3215         }
3216 }